Произведената електроенергия не може да се съхранява, тя трябва незабавно да бъде предадена на потребителите. Когато е изобретен оптималният метод за транспорт, започва бързото развитие на електроенергетиката.

История

Първите генератори са построени до консуматори на енергия. Те бяха с ниска мощност и бяха предназначени само за захранване с електричество на една сграда или градски блок. Но след това стигнаха до извода, че е много по-изгодно да се строят големи станции в райони, където са концентрирани ресурси. Това са мощни водноелектрически централи на реки, големи топлоелектрически централи до въглищни мини. Това изисква пренос на електричество на разстояние.

Първоначалните опити за изграждане на преносни линии се сблъскаха с факта, че при свързване на генератора към електроприемници с дълъг кабел, мощността в края на преносната линия беше силно намалена поради огромни топлинни загуби. Налагаше се използването на кабели с по-голямо сечение, което значително ги оскъпяваше или увеличаване на напрежението, за да се намали тока.

След експерименти с пренос на постоянен и еднофазен променлив ток чрез високоволтови линии, загубите остават твърде високи - на ниво от 75%. И едва когато Доливо-Доброволски разработи система за трифазен ток, беше направен пробив в преноса на електроенергия: те постигнаха намаляване на загубите с до 20%.

важно!В наши дни по-голямата част от електропроводите използват трифазен променлив ток, въпреки че се разработват и електропроводи с постоянен ток.

Схема за пренос на електроенергия

Има няколко звена във веригата от производството на енергия до нейното получаване от потребителите:

• генератор в електроцентрала, който произвежда електричество с напрежение 6,3-24 kV (има отделни блокове с по-високо номинално напрежение);
• усилвателни подстанции (ПС);
• свръхдалечни и главни електропроводи с напрежение 220-1150 kV;
• големи възлови подстанции, които намаляват напрежението до 110 kV;
• електропроводи 35-110 kV за пренос на електрическа енергия до захранващи центрове;
• допълнителни понижаващи подстанции - захранващи центрове, където получават напрежение 6-10 kV;
• разпределителни електропроводи 6-10 kV;
• трансформаторни точки (TP), централни разпределителни точки, разположени в близост до потребители, за намаляване на напрежението до 0,4 kV;
• линии ниско напрежение за захранване на къщи и други обекти.

Схеми на разпространение

Електропроводите са въздушни, кабелни и кабелно-въздушни. За да се увеличи надеждността, електрическата енергия в повечето случаи се предава по няколко начина. Тоест две или повече линии са свързани към автобусите на подстанцията.

Има две схеми за разпределение на мощността за 6-10 kV:

1. Багажник, когато линия 6-10 kV е обща за захранване на няколко трансформаторни подстанции, които могат да бъдат разположени по цялата й дължина. Ако главната захранваща линия получава захранване от две различни захранващи устройства от двете страни, тази верига се нарича пръстеновидна. Освен това, при нормална работа, той се захранва от едно захранващо устройство и се изключва от другото чрез превключващи устройства (превключватели, разединители);

1. Радиална. В тази схема цялата мощност е концентрирана в края на електропровода, който е предназначен да захранва един потребител.

За линии с напрежение 35 kV и повече се използват следните схеми:

1. Радиална. Захранването към подстанцията идва чрез едноверижна или двуверижна захранваща линия от една възлова подстанция. Най-рентабилната схема е с една линия, но е много ненадеждна. Благодарение на двуверижните електропроводи се създава резервно захранване;
2. Пръстен. Автобусите на подстанциите се захранват от поне два електропровода от независими източници. В този случай може да има разклонения (отводни линии) на захранващите линии, които отиват към други подстанции. Общият брой на подстанциите за подслушване трябва да бъде не повече от три за един електропровод.

важно!Пръстеновата мрежа се захранва от най-малко две възлови подстанции, разположени като правило на значително разстояние една от друга.

Трансформаторни подстанции

Трансформаторните подстанции, заедно с електропроводите, са основният компонент на енергийната система. Те се делят на:

1. Повишаване. Те се намират в близост до електроцентрали. Основното оборудване са силови трансформатори, които повишават напрежението;
2. Понижава. Те се намират в други части на електрическата мрежа, които са по-близо до потребителите. Съдържа понижаващи трансформатори.

Има и преобразувателни подстанции, но не са трансформаторни. Те се използват за преобразуване на променлив ток в постоянен ток, както и за получаване на ток с различна честота.

Основно оборудване на трансформаторни подстанции:

1. Комутационни апарати за високо и ниско напрежение. Може да бъде отворен тип (ORU), затворен тип (CLD) и пълен (KRU);
2. Силови трансформатори;
3. Табло за управление, релейна зала, където са концентрирани средства за защита и автоматично управление на комутационни устройства, аларми, измервателни уреди и електромери. Последните два типа оборудване, както и някои видове защита, също могат да присъстват в разпределителната уредба;

1. Спомагателно оборудване на подстанция, което включва спомагателни трансформатори (TSN), намаляващи напрежението от 6-10 до 0,4 kV, 0,4 kV шини MV с превключващи устройства, батерия, устройства за презареждане. От средното напрежение се захранва защита, осветление на подстанции, отопление, двигатели за нагнетяване на трансформатори (охлаждане) и др.. В тяговите железопътни подстанции спомагателните трансформатори могат да имат първично напрежение 27,5 или 35 kV;
2. Разпределителните уредби съдържат комутационни устройства за трансформатори, захранващи и изходящи линии и фидери 6-10 kV: разединители, превключватели (вакуум, SF6, масло, въздух). Трансформатори на напрежение (VT) и токови трансформатори (CT) се използват за захранване на вериги за защита и измерване;
3. Съоръжения за защита от пренапрежения: отводители, отводители (ограничители на пренапрежение);
4. Токоограничаващи и дъгогасителни реактори, кондензаторни батерии и синхронни компенсатори.

Последната връзка на понижаващите подстанции са трансформаторни точки (TP, KTP-пълен, MTP-мачта). Това са малки устройства, съдържащи 1, 2, рядко 3 трансформатора, понякога намаляващи напрежението от 35, по-често от 6-10 kV до 0,4 kV. Прекъсвачите са монтирани от страната на ниско напрежение. От тях се простират линии, които директно разпределят електрическата енергия до реалните потребители.

Капацитет на електропроводи

При предаване на електрическа енергия основният показател е пропускателната способност на електропроводите. Характеризира се със стойността на активната мощност, предавана по линията при нормални работни условия. Пропускателната способност зависи от напрежението на електропровода, неговата дължина, размерите на напречното сечение и вида на проводника (CL или OHL). В този случай естествената мощност, независимо от дължината на електропровода, е активната мощност, която се предава по линията с пълна компенсация на реактивната съставка. На практика подобни условия са невъзможни за постигане.

важно!Максималната предавана мощност за електропроводи с напрежение 110 kV и по-ниско се ограничава само от нагряване на проводниците. При линии с по-високо напрежение се взема предвид и статичната стабилност на електроенергийната система.

Някои стойности на капацитета на въздушната линия при ефективност = 0,9:

• 110 kV: естествена мощност – 30 mW, максимална – 50 mW;
• 220 kV: естествена мощност – 120-135 mW, максимална – 350 mW за стабилност и 280 mW за отопление;
• 500 kV: естествена мощност – 900 mW, максимална – 1350 mW за стабилност и 1740 mW за отопление.

Загуби на електроенергия

Не цялата електроенергия, генерирана в електроцентрала, достига до потребителя. Загубите на електроенергия могат да бъдат:

1. Технически. Причинени от загуби в проводници, трансформатори и друго оборудване поради нагряване и други физически процеси;
2. Несъвършенство на счетоводната система в енергийните предприятия;
3. Търговски. Възникват поради извеждане на мощност, в допълнение към измервателните устройства, разликата между действително консумираната мощност и тази, записана от измервателния уред и др.

Технологиите за пренос на електроенергия не стоят неподвижни. Използването на свръхпроводящи кабели се разработва, което позволява да се намалят загубите почти до нула. Безжичното предаване на енергия вече не е фантазия за презареждане на мобилни устройства. А в Южна Корея работят върху създаването на безжична система за пренос на енергия за електрифициран транспорт.

Видео

Министерство на общото и професионалното образование

Държавна образователна институция на Научно-производствена асоциация на Свердловска област

Нижни Тагил професионален лицей "Металург"

РЕЗЮМЕ

Пренос на електроенергия на разстояние

Изпълнител: Бахтер Николай и Борисов Ярослав

Ръководител: учител по физика Людмила Владимировна Редих

Нижни Тагил 2008 г

Въведение

Глава 1. Електрически ток

Глава 2. Производство на електрическа енергия

1 Алтернатор

2 MHD генератор

3 Генератор на плазма - плазмотрон

Глава 3. Пренос на електроенергия

1 електропроводи

2 Трансформатор

Глава 4. Енергия за производителя на стомана

1 Производство на стомана в електрически пещи

2 Типични приемници на електрическа енергия

Заключение

Библиография

Въведение

Електромрежовият комплекс на Свердловска област, включително енергийният център Нижни Тагил, е на ръба на големи трансформации. За да се избегне енергийна криза в Средния Урал, правителството на Свердловска област разработи и прие основните насоки за развитие на електроенергийната индустрия за следващите десет години. Говорим преди всичко за изграждането на ново поколение, тоест електроцентрали, които генерират електроенергия, и по-нататъшното развитие на електрическата мрежа - изграждането и реконструкцията на подстанции, трансформаторни точки и електропроводи с различни напрежения. Миналата година изготвихме и утвърдихме дългосрочна инвестиционна програма до 2012 г., в която посочихме конкретни електроенергийни обекти, които подлежат на реконструкция и такива, които трябва да бъдат изградени.

До 2001 г. в района на Тагил не е имало недостиг на енергийни мощности. Но тогава, след много години на криза, нашите промишлени предприятия тръгнаха нагоре, както се казва, средният и малък бизнес започнаха активно да се развиват и потреблението на електроенергия се увеличи значително. Днес дефицитът на енергийни мощности в Нижни Тагил е над 51 мегавата. Това е... почти две подплати. Но сравнението с Подплата е условно. Всъщност проблемът с недостига на енергийни мощности в момента е най-актуален за централната част на Нижни Тагил. Построената преди четиридесет години подстанция „Красни камен“, от която всъщност зависи енергийното захранване на центъра на града, отдавна е морално и физически остаряла и работи на предела на възможностите си. Новите потребители, за съжаление, трябва да бъдат лишени от присъединяване към мрежата.

Нижни Тагил се нуждае от нова подстанция - подстанция Приречная с напрежение 110/35/6 kV. По предварителни оценки размерът на капиталовложенията в строителството на Приречная ще бъде около 300 милиона рубли. Инвестиционната програма на Свердловенерго за Нижни Тагил включва също така реконструкцията на подстанция Союзная, изграждането на подстанция Алтайская на Вагонка и комутационна точка Демидовски в района на Галянки, което радикално ще подобри системата за енергоснабдяване на града като цяло. Основното събитие на тази година е подстанцията Staratel, в чиято реконструкция Sverdlovenergo инвестира 60 милиона рубли. Друго, също значимо събитие през 2007 г. е пускането в експлоатация на нов, втори трансформатор в подстанция Галянка.

Започна изграждането на електропровод Черноисточинск - Белогорье с напрежение 110 kV и обща дължина почти 18 километра. Това съоръжение също е включено в инвестиционната програма на Свердловенерго. Пускането в експлоатация на нов електропровод с високо напрежение ще направи възможно по-надеждното електроснабдяване не само на ски комплекса Белая планина, но и на цялата прилежаща територия - селата Уралец, Визим, Визимо-Уткинск и други населени места. Ще кажа повече: проектът Belogorye също така предвижда изграждането на нова подстанция Belogorye в село Уралец и реконструкцията на целия мрежов комплекс на Уралец, който е най-малко 20 километра мрежи с напрежение 0,4-6 kV .

За целите на нашето есе решихме да повдигнем въпроса за преноса на електричество не само на разстояние, но и използването му като необходим компонент в производството на стомана, тъй като нашата професия е неразривно свързана с този процес на производство на електрическа стомана.

За да постигнем тази цел, решихме да си поставим няколко важни задачи: 1) да проучим допълнителна литература, свързана с електропреноса и електрометалургията; 2) да се запознаят с нови видове генератори и трансформатори; 3) вземете предвид електрическия ток от получаването му до доставката до потребителя; 4) разгледа физико-механичните процеси на производство на стомана в електрически пещи.

Първоначално хората не са знаели как да използват стомана и са използвали материали от роден произход (мед, злато и метеоритно желязо) за направата на различни инструменти. Тези методи обаче не бяха достатъчни за човешките нужди. Хората често търсели възможността да получат метал от руда, открита на повърхността на земята.

И така, на границата на второто и първото хилядолетие пр. н. е. възниква първият етап на металургията. Човечеството е преминало към директно получаване на желязо от руда чрез редуцирането му в примитивни ковачници. Тъй като в този процес е използвано „сурово“ взривяване (не нагрят въздух), методът се нарича необработено издухване.

Вторият етап от производството на стомана (XIV-XVIII век) се характеризира с подобряване на ковачниците и увеличаване на обема на пещите за издухване на сирене. Появата на водно колело и използването му за задвижване на ковашки мехове позволиха да се усили взривът, да се повиши температурата в огнището на пещта и да се ускори протичането на химичните реакции.

Третият етап беше разработването на по-усъвършенстван и продуктивен метод за производство на нисковъглеродно желязо в състояние, подобно на тесто - така нареченият процес на пудлинг - процесът на превръщане на чугуна в желязо на дъното на огнена реверберация (пудлинг ) пещ.

Четвъртият етап (края на 19-ти и средата на 20-ти век) се характеризира с въвеждането в производството на четири метода за производство на стомана - Бесемер, Томас, отворено огнище, конвертор и електрическо производство на стомана, за които, между другото, бихме искали да говорим около в нашето резюме, като пример за използването на електричество от помощник на стоманопроизводител.

Глава 1. Електрически ток

Нека свържем електрическа крушка с електрическа батерия с жици. Жиците и нажежаемата жичка на електрическата крушка образуваха затворен контур - електрическа верига. В тази верига протича електрически ток, който нагрява нишката на лампата, докато започне да свети. Какво е електрически ток? Това е насоченото движение на заредените частици.

В батерията протичат химични реакции, в резултат на които електрони - частици материя с най-малък заряд - се натрупват на терминала, маркиран със знак "-" (минус). Металът, от който са направени проводниците и нишката на електрическата крушка, се състои от атоми, които образуват кристална решетка. Електроните могат свободно да преминават през тази решетка. Потокът от електрони през проводници (така наречените вещества, които предават електрически ток) от един извод на батерията към друг е електрическият ток. Колкото повече електрони преминават през проводника, толкова по-голяма е силата на електрическия ток. Токът се измерва в ампери (A). Ако ток от 1 A ​​тече през проводник, тогава 6,24 * 1018 електрона летят през напречното сечение на проводника всяка секунда. Този брой електрони носят заряд от 1 C (кулон).

Електрическият ток във веригата, образувана от проводници, нажежаема жичка на лампата и батерия, може да се сравни с потока течност, движещ се през водопроводни тръби. Свързващите проводници са участъци от тръба с голямо напречно сечение, жичката на електрическата крушка е тънка тръба, а батерията е помпа, която създава налягане. Колкото по-голямо е налягането, толкова по-голям е потокът на течността. Батерията в електрическа верига създава напрежение (налягане). Колкото по-високо е напрежението, толкова по-голям е токът във веригата. Напрежението се измерва във волтове (V). за да премине ток през крушка на фенерче, което да накара нейната нишка да свети, е необходимо напрежение от 3-4 V. Електрическата енергия се доставя на апартаменти при напрежение от 127 или 220 V и чрез електропроводи (електропроводи) токът се предава при напрежение от стотици киловолта (kV). Електрическата енергия, освободена за 1 s (мощност), е равна на произведението на тока и напрежението. Мощността при ток от 1 A ​​и напрежение от 1 V е равна на 1 ват (W).

Не всички вещества свободно пропускат електрически ток, например стъкло, порцелан, гума почти не позволяват преминаването на електрически ток. Такива вещества се наричат ​​изолатори или диелектрици. Проводниците са изолирани с гума, изолаторите за електропроводи за високо напрежение са изработени от стъкло и порцелан. Но дори металите са устойчиви на електрически ток. Докато електроните се движат, те „раздалечават“ атомите, които изграждат метала, карайки ги да се движат по-бързо – загрявайки проводника. Нагряването на проводниците от електрически ток е изследвано за първи път от руския учен Е. Х. Ленц и английския физик Д. Джаул. Свойството на електрическия ток да нагрява проводниците се използва широко в техниката. Електрическият ток нагрява нишките на електрическите лампи и електрическите нагревателни устройства и топи стоманата в електрически пещи.

През 1820 г. датският физик G.-H. Ерстед откри, че близо до проводник, по който тече ток, магнитна стрелка се отклонява. Така беше открито забележителното свойство на електрическия ток да създава магнитно поле. Това явление е подробно изследвано от френския учен А. Ампер. Той установи, че два успоредни проводника, през които тече ток в една и съща посока, се привличат, а ако посоките на токовете са противоположни, проводниците се отблъскват. Ампер обяснява това явление с взаимодействието на магнитните полета, които създават токовете. Ефектът от взаимодействието на проводници с ток и магнитни полета се използва в електрически двигатели, електрически релета и много електрически измервателни уреди.

Друго свойство на електрическия ток може да бъде открито чрез преминаване на ток през електролит - разтвор на сол, киселина или основа. В електролитите молекулите на веществото се разделят на йони - частици от молекули с положителен или отрицателен заряд. Токът в електролита е движението на йони. За да премине ток през електролита, в него се спускат две метални пластини, свързани към източник на ток. Положителните йони се движат към електрода, свързан към отрицателния извод. На електродите се създават йони. Този процес се нарича електролиза. С помощта на електролиза е възможно да се изолират чисти метали от соли, хромиране и никелиране на различни предмети, да се извърши най-сложната обработка на продукти, която не може да се извърши на прости металорежещи машини, и да се раздели водата на нейните съставни части - водород и кислород.

В електролизни вани, в електрическа крушка, свързана към батерия на фенерче, токът тече през цялото време в една посока и силата на тока не се променя. Този ток се нарича постоянен ток. В технологията обаче по-често се използва променлив ток, чиято посока и сила периодично се променят. Времето на пълен цикъл на промяна на посоката на тока се нарича период, а броят на периодите в 1 s е честотата на променливия ток. Индустриалният ток, който задвижва машини, осветява улици и апартаменти, се променя с честота 50 периода за 1 s. Променливият ток може лесно да се трансформира - неговото напрежение може да се увеличава и намалява с помощта на трансформатори.

С изобретяването на телеграфа и телефона електрическият ток се използва за предаване на информация. Отначало през проводниците се предаваха дълги и къси импулси на постоянен ток, съответстващи на точките и тиретата на морзовата азбука. Такива токови импулси или пулсиращ ток, но с по-сложна система за кодиране на информация се използват в съвременните електронни компютри (компютри) за предаване на числа, команди и думи от едно машинно устройство към друго.

Променливият ток може да се използва и за предаване на информация. Информацията може да се предава чрез променлив ток чрез промяна на амплитудата на текущите колебания по определен начин. Това кодиране на информация се нарича амплитудна модулация (АМ). Също така е възможно да се промени честотата на трептенията на променлив ток, така че определена информация да съответства на определена промяна в честотата. Това кодиране се нарича честотна модулация (FM). Радиоприемниците имат AM и FM канали, които "дешифрират" - превръщат се в звук - амплитудата или честотно модулираните трептения на радиовълните, получени от антената.

В наши дни електрическият ток е намерил приложение във всички сфери на човешката дейност. Задвижването на металорежещи машини и машини, автоматични системи за наблюдение и управление, множество устройства в изследователски лаборатории и домакински уреди са немислими без използването на електрически ток. Модерен телефон и телеграф, радио и телевизия, електронни компютри от джобни калкулатори до машини, които управляват полетите на космически кораби - всичко това са устройства, базирани на най-сложните електрически вериги.

Глава 2. Производство на електрическа енергия

.1 Алтернатор

Електрическата енергия има безспорни предимства пред всички други видове енергия. Може да се предава по кабел на огромни разстояния с относително ниски загуби и удобно разпределено между потребителите. Основното е, че тази енергия с помощта на доста прости устройства може лесно да се преобразува във всякакви други форми: механична, вътрешна (нагряване на тела), светлинна енергия и др.

Променливият ток има предимството пред постоянния ток, че напрежението и токът могат да бъдат преобразувани (трансформирани) в много широк диапазон без почти никаква загуба на енергия. Такива трансформации са необходими в много електрически и радиотехнически устройства. Но особено голяма нужда от трансформиране на напрежение и ток възниква при предаване на електроенергия на дълги разстояния.

Електрическият ток се генерира в генератори - устройства, които преобразуват енергия от един или друг вид в електрическа. Генераторите включват галванични клетки, електростатични машини, термобатерии, слънчеви панели и др. Проучват се възможностите за създаване на принципно нови типове генератори. Разработват се например така наречените горивни енергии, при които енергията, освободена в резултат на реакцията на водорода с кислорода, директно се превръща в електричество. В ход е успешна работа за създаване на магнитохидродинамични генератори (MHD генератори). В MHD генераторите механичната енергия на струя горещ йонизиран газ (плазма), движеща се в магнитно поле, се преобразува директно в електрическа енергия.

Обхватът на приложение на всеки от изброените типове генератори на електроенергия се определя от техните характеристики. По този начин електростатичните машини създават голяма потенциална разлика, но не са в състояние да създадат значителен ток във веригата. Галваничните елементи могат да произвеждат голям ток, но продължителността на действието им не е дълга.

Преобладаваща роля в наше време играят електромеханичните индукционни генератори на променлив ток. В тези генератори механичната енергия се преобразува в електрическа. Тяхното действие се основава на явлението електромагнитна индукция. Такива генератори имат сравнително проста конструкция и позволяват получаването на големи токове при достатъчно високо напрежение.

В бъдеще, когато говорим за генератори, ще имаме предвид индукционни електромеханични генератори.

Днес има много различни видове индукционни генератори. Но всички те се състоят от едни и същи основни части. Това е, първо, електромагнит или постоянен магнит, който създава магнитно поле, и, второ, намотка, в която се индуцира променлив ЕМП (в разглеждания модел на генератор това е въртяща се рамка). Тъй като ЕМП, предизвикана в последователно свързани навивки, се сумира, амплитудата на индуцираната ЕМП в рамката е пропорционална на броя на навивките в нея. Той е пропорционален и на амплитудата на променливия магнитен поток Фm = BS през всеки оборот.

За да се получи голям магнитен поток, генераторите използват специална магнитна система, състояща се от две ядра, изработени от електрическа стомана. Намотките, които създават магнитното поле, са поставени в гнездата на едно от ядрата, а намотките, в които се индуцира ЕМП, са в гнездата на другото. Едно от ядрата (обикновено вътрешно) заедно с намотката си се върти около хоризонтална или вертикална ос. Ето защо се нарича ротор (или арматура). Стационарното ядро ​​с неговата намотка се нарича статор (или индуктор). Разстоянието между ядрата на статора и ротора е възможно най-малко. Това осигурява най-високата стойност на магнитния индукционен поток.

В модела на генератора, показан на фигура 19, се върти телена рамка, която е ротор (макар и без желязна сърцевина). Магнитното поле се създава от неподвижен постоянен магнит. Разбира се, може да се направи обратното - да се завърти магнитът и да се остави рамката неподвижна.

В големите промишлени генератори електромагнитът, който е роторът, се върти, докато намотките, в които се индуцира ЕМП, се поставят в прорезите на статора и остават неподвижни. Факт е, че токът трябва да се подава към ротора или да се отстранява от намотката на ротора към външна верига с помощта на плъзгащи се контакти. За да направите това, роторът е оборудван с плъзгащи се пръстени, прикрепени към краищата на намотката му. Фиксираните плочи - четки - се притискат към пръстените и свързват намотката на ротора с външната верига. Силата на тока в намотките на електромагнита, който създава магнитното поле, е значително по-малка от тока, подаван от генератора към външната верига. Следователно е по-удобно да се отстрани генерираният ток от стационарните намотки и през плъзгащите се контакти да се подаде относително слаб ток към въртящия се електромагнит. Този ток се генерира от отделен DC генератор (възбудител), разположен на същия вал.

При генераторите с ниска мощност магнитното поле се създава от въртящ се постоянен магнит. В този случай пръстените и четките изобщо не са необходими.

Появата на ЕМП в стационарните намотки на статора се обяснява с появата на вихрово електрическо поле в тях, генерирано от промяна в магнитния поток при въртене на ротора.

Ако плоска рамка се върти в еднообразно магнитно поле, тогава периодът на генерираната ЕДС е равен на периода на въртене на рамката. Това не винаги е удобно. Например, за да се получи променлив ток с честота 50 Hz, рамката трябва да направи 50 об/сек в еднородно магнитно поле, т.е. 3000 оборота в минута Същата скорост на въртене ще бъде необходима в случай на въртене на двуполюсен постоянен магнит или двуполюсен електромагнит. Всъщност периодът на промяна на магнитния поток, проникващ през завоите на намотката на статора, трябва да бъде равен на 1/50 s. За да направите това, всеки от полюсите на ротора трябва да премине оборотите 50 пъти в секунда. Скоростта на въртене може да се намали, ако използвате електромагнит с 2, 3, 4... двойки полюси като ротор. Тогава периодът на генерирания ток ще съответства на времето, необходимо за завъртане на ротора съответно с 1/2, 1/3, 1/4 ... части от кръга. Следователно роторът може да се върти 2, 3, 4... пъти по-бавно. Това е важно, когато генераторът се задвижва от двигатели с ниска скорост, като хидравлични турбини. Така роторите на генераторите на водноелектрическата централа Углич на Волга правят 62,5 оборота в минута и имат 48 чифта полюси.

2.2 MHD генератор

Основата на съвременната енергетика са топлоелектрическите централи (CHP). Работата на топлоелектрическите централи се основава на преобразуването на топлинната енергия, отделена при изгарянето на органично гориво, първо в механична енергия на въртене на вала на парна или газова турбина, а след това с помощта на електрически генератор в електрическа енергия . В резултат на това двойно преобразуване се губи много енергия - отделя се като топлина във въздуха, изразходва се за отоплителни съоръжения и т.н.

Възможно ли е да се намалят тези неволни енергийни разходи, да се съкрати процесът на преобразуване на енергия и да се премахнат междинните етапи на преобразуване на енергия? Оказва се, че е възможно. Една от електроцентралите, които преобразуват енергията на движеща се електропроводима течност или газ директно в електрическа енергия, е магнитохидродинамичен генератор или накратко MHD генератор.

Точно както при конвенционалните електрически генератори, MHD генераторът се основава на явлението електромагнитна индукция: електрически ток възниква в проводник, пресичащ линиите на магнитното поле. В MHD генератор такъв проводник е така наречената работна течност - течност, газ или течен метал с висока електропроводимост. Обикновено MHD генераторите използват горещ йонизиран газ или плазма. Когато плазмата се движи през магнитното поле, в нея възникват противоположно насочени потоци от носители на заряд - свободни електрони и положителни йони.

MHD генераторът се състои от канал, през който се движи плазмата, електромагнит за създаване на магнитно поле и електроди, които потискат носителите на заряд. В резултат на това възниква потенциална разлика между противоположно разположените електроди, което предизвиква електрически ток във външната верига, свързана към тях. Така MHD генераторът преобразува енергията на движеща се плазма директно в електричество, без никакви междинни трансформации.

Основното предимство на MHD генератора в сравнение с конвенционалните електромагнитни генератори е липсата на движещи се механични компоненти и части, като например в турбо или водороден генератор. Това обстоятелство прави възможно значително повишаване на началната температура на работния флуид и следователно ефективността на генератора.

Първият експериментален MHD генератор с мощност само 11,5 kW е построен през 1959 г. в САЩ. През 1965 г. в СССР е изследван първият съветски MHD генератор, а през 1971 г. е пусната пилотна инсталация - нещо като електроцентрала с 25 MW MHD генератор. Такива електроцентрали могат да се използват например като резервни или аварийни източници на електроенергия, както и като източници на захранване за устройства, които изискват значителна консумация на електроенергия за кратък период от време.

2.3 Генератор на плазма - плазмотрон

Ако твърдото вещество се нагрее твърде много, то ще се превърне в течност. Ако повишите още повече температурата, течността ще се изпари и ще се превърне в газ.

Но какво се случва, ако продължите да повишавате температурата? Атомите на веществото ще започнат да губят своите електрони, превръщайки се в положителни йони. Вместо газ се образува газова смес, състояща се от свободно движещи се електрони, йони и неутрални атоми. Нарича се плазма.

Днес плазмата се използва широко в различни области на науката и технологиите: за термична обработка на метали, нанасяне на различни покрития върху тях, топене и други металургични операции. Напоследък плазмата се използва широко от химиците. Те откриха, че в плазмена струя скоростта и ефективността на много химични реакции се увеличават значително. Например, чрез въвеждане на метан в поток от водородна плазма, той може да бъде превърнат в много ценен ацетилен. Или поставете маслени пари върху редица органични съединения - етилен, пропилен и други, които впоследствие служат като важни суровини за производството на различни полимерни материали.

Схема на плазмен генератор - плазмотрон

плазмена струя;

дъгов разряд;

Газови вихрови канали;

Огнеупорен метален катод;

Плазмообразуващ газ;

Държач за електроди;

Разтоварваща камера;

соленоид;

Меден анод.

Как да създадете плазма? За тази цел се използва плазмена горелка или плазмен генератор.

Ако поставите метални електроди в съд с газ и приложите към тях високо напрежение, ще се получи електрически разряд. В газа винаги има свободни електрони. Под въздействието на електрически ток те се ускоряват и, сблъсквайки се с неутрални газови атоми, избиват от тях електрони и образуват електрически заредени частици - йони, т.е. йонизират атоми. Освободените електрони също се ускоряват от електрическото поле и йонизират нови атоми, като допълнително увеличават броя на свободните електрони и йони. Процесът се развива лавинообразно, атомите на веществото много бързо се йонизират и веществото се превръща в плазма.

Този процес се извършва в дъгов плазмотрон. В него се създава високо напрежение между катода и анода, което може да бъде например метал, който трябва да бъде обработен с помощта на плазма. В пространството на разрядната камера се подава плазмообразуващо вещество, най-често газ - въздух, азот, аргон, водород, метан, кислород и др. Под въздействието на високо напрежение в газа възниква разряд и между катода и анода се образува плазмена дъга. За да се избегне прегряване на стените на изпускателната камера, те се охлаждат с вода. Устройства от този тип се наричат ​​плазмени горелки с външна плазмена дъга. Използват се за рязане, заваряване, топене на метали и др.

Плазмената горелка е проектирана малко по-различно, за да създаде плазмена струя. Плазмообразуващият газ се издухва с висока скорост през система от спираловидни канали и се „запалва“ в пространството между катода и стените на разрядната камера, които са анод. Плазмата, усукана в плътна струя благодарение на спираловидни канали, се изхвърля от дюзата, като нейната скорост може да достигне от 1 до 10 000 m/s. Магнитното поле, създадено от индуктора, помага да се "изстиска" плазмата от стените на камерата и да направи струята й по-плътна. Температурата на плазмената струя на изхода на дюзата е от 3000 до 25000 K.

Погледнете по-отблизо тази рисунка. Напомня ли ви нещо добре познато?

Разбира се, това е реактивен двигател. Силата на тягата в реактивния двигател се създава от поток от горещи газове, изхвърлени с висока скорост от дюзата. Колкото по-висока е скоростта, толкова по-голяма е теглителната сила. Какво е по-лошо за плазмата? Скоростта на струята е доста подходяща - до 10 км/с. А с помощта на специални електрически полета плазмата може да се ускори още повече – до 100 км/с. Това е приблизително 100 пъти скоростта на газовете в съществуващите реактивни двигатели. Това означава, че тягата на плазмените или електрически реактивни двигатели може да бъде по-голяма, а разходът на гориво може да бъде значително намален. Първите образци на плазмени двигатели вече са тествани в космоса.

Глава 3. Пренос на електроенергия

.1 Електропроводи

Електрическата енергия се различава благоприятно от всички видове енергия по това, че нейните мощни потоци могат да се предават почти мигновено на хиляди километри. „Каналите“ на енергийните реки са електропреносни линии (PTL) - основните връзки на енергийните системи.

В момента се изграждат два вида електропроводи: надземни, които пренасят ток през жици над повърхността на земята, и подземни, които предават ток през захранващи кабели, положени, като правило, в изкопи под земята.

Електропроводите се състоят от опори - бетонни или метални, към раменете на които са прикрепени гирлянди от порцеланови или стъклени изолатори. Медни, алуминиеви или стоманено-алуминиеви проводници се опъват между опорите и се окачват на изолатори. Електропреносната линия поддържа крачка през пустини и тайга, изкачване високо в планините, пресичане на реки и планински клисури.

Въздухът служи като изолатор между проводниците. Следователно, колкото по-високо е напрежението, толкова по-голямо трябва да бъде разстоянието между проводниците. Електропроводите минават и през ниви, в близост до населени места. Следователно проводниците трябва да бъдат окачени на безопасна за хората височина. Свойствата на въздуха като изолатор зависят от климата и метеорологичните условия. Строителите на електропроводи трябва да вземат предвид силата на преобладаващите ветрове, разликите в летните и зимните температури и много други. Ето защо изграждането на всеки нов електропровод изисква сериозна работа от геодезисти за най-доброто трасе, научни изследвания, моделиране, сложни инженерни изчисления и дори висока квалификация на строителите.

Едновременното създаване на мощни електроцентрали и електрически мрежи беше предвидено в плана GOERLO. При предаване на електричество по проводници на разстояние загубите на енергия са неизбежни, тъй като при преминаването на електрическия ток през проводниците той ги нагрява. Следователно предаването на ток с ниско напрежение, 127 - 220 V, когато влиза в нашите апартаменти, на разстояние повече от 2 km е нерентабилно. За да се намалят загубите в проводниците, напрежението на електрическия ток се повишава в електрическите подстанции, преди да се подаде към линията. С увеличаването на мощността на електроцентралите и разширяването на териториите, обхванати от електрификация, напрежението на променлив ток на електропроводите постоянно се увеличава до 220, 380, 500 и 750 kV. За свързване на енергийните системи на Сибир, Северен Казахстан и Урал е изградена електропреносна линия 1150 kV. В нито една страна по света няма такива линии: височината на опорите е до 45 m (височината на 15-етажна сграда), разстоянието между проводниците на всяка от трите фази е 23 m.

Проводниците с високо напрежение обаче са опасни за живота и е невъзможно да ги заведете в къщи, фабрики и фабрики. Ето защо, преди да предаде електроенергия на потребителя, токът на високо напрежение се намалява в понижаващите подстанции.

Веригата за предаване на променлив ток е както следва. Токът с ниско напрежение, генериран от генератора, се подава към трансформатора на повишаващата подстанция, преобразува се в ток с високо напрежение, след което по електропровода отива до мястото на потребление на енергия, тук се преобразува от трансформатора в ниско напрежение ток, а след това отива към потребителите.

Страната ни е основоположник на друг вид електропроводи - линиите за постоянен ток. По-изгодно е да се предава постоянен ток по електропроводи, отколкото променлив ток, тъй като ако дължината на линията надвишава 1,5-2 хиляди км, тогава загубите на електроенергия при предаване на постоянен ток ще бъдат по-малки. Преди въвеждането на ток в домовете на потребителите, той се преобразува обратно в променлив ток.

За да се въведе ток с високо напрежение в градовете и да се разпредели към електрически подстанции, кабелните електропроводи се полагат под земята. Експертите смятат, че в бъдеще въздушните електропроводи като цяло ще отстъпят място на кабелните линии. Въздушните линии имат недостатък: около проводниците с високо напрежение се създава електрическо поле, което надвишава магнитното поле на Земята. И това има неблагоприятен ефект върху човешкото тяло. Това може да представлява още по-голяма опасност в бъдеще, когато напрежението и токът, предавани по електропроводите, се увеличат още повече. Още сега, за да се избегнат нежелани последствия, е необходимо да се създаде „поле за преминаване“ около електропроводите, където е забранено да се строи каквото и да било.

Тествана е кабелна линия, симулираща бъдещи свръхпроводящи електропроводи. Вътре в металната тръба, покрита с няколко слоя от най-модерната топлоизолация, има медна сърцевина, състояща се от много проводници, всеки от които е покрит с филм от ниобий. Вътре в тръбата се поддържа истински космически студ - температура 4,2 К. При тази температура няма загуба на електричество поради съпротивление.

За предаване на електричество учените са разработили газови линии (GIL). GIL е метална тръба, пълна с газ - серен хексафлуорид. Този газ е отличен изолатор. Изчисленията показват, че при повишено налягане на газа е възможно да се предава електрически ток с напрежение до 500 kV през проводници, положени вътре в тръбата.

Кабелните електропроводи, положени под земята, ще спестят стотици хиляди хектари ценна земя, особено в големите градове.

Както вече казахме, такова пренасяне на електроенергия е свързано със значителни загуби. Факт е, че електрическият ток загрява проводниците на електропроводите. В съответствие със закона на Джаул-Ленц енергията, изразходвана за нагряване на проводниците на линията, се определя по формулата

Q = I 2Rt

където R е съпротивлението на линията. Ако дължината на линията е много голяма, преносът на енергия може да стане икономически неизгоден. На практика е много трудно да се намали значително съпротивлението на линията. Следователно е необходимо да се намали силата на тока.

Тъй като текущата мощност е пропорционална на произведението на тока и напрежението, за да се поддържа предаваната мощност, е необходимо да се увеличи напрежението в преносната линия. Освен това, колкото по-дълъг е преносният проводник, толкова по-изгодно е да се използва по-високо напрежение. Така във високоволтовия електропровод Волжская ВЕЦ - Москва се използва напрежение 500 kV. Междувременно генераторите за променлив ток са изградени за напрежения, които не надвишават 16-20 kV. По-високите напрежения биха изисквали сложни специални мерки за изолиране на намотките и другите части на генераторите.

Ето защо в големите електроцентрали се монтират повишаващи трансформатори. Трансформаторът увеличава напрежението в линията със същото количество, с което намалява тока.

За директно използване на електричеството в двигателите на машините, в осветителната мрежа и за други цели, напрежението в краищата на линията трябва да се намали. Това се постига с помощта на понижаващи трансформатори.

Обикновено намаляването на напрежението и съответно увеличаването на тока се извършва на няколко етапа. На всеки етап напрежението става все по-малко и територията, покрита от електрическата мрежа, става все по-широка (фиг. 4).

Когато напрежението е много високо, между проводниците започва коронен разряд, което води до загуба на енергия. Допустимата амплитуда на променливото напрежение трябва да бъде такава, че за дадена площ на напречното сечение на проводника загубите на енергия поради коронен разряд да са незначителни.

Електрическите централи в редица райони на страната са свързани с високоволтови електропроводи, образуващи обща електрическа мрежа, към която са присъединени потребителите. Тази комбинация, наречена енергийна система, позволява да се изгладят „пиковите“ натоварвания на потреблението на енергия сутрин и вечер. Енергийната система осигурява непрекъснато снабдяване с енергия на потребителите, независимо от местоположението им. Сега почти цялата територия на страната е снабдена с електроенергия от единни енергийни системи.

Загубата на 1% електроенергия на ден за нашата страна носи загуба от около половин милион рубли.

3.2 Трансформатор

Променливият ток се различава благоприятно от постоянния ток по това, че силата му може да се променя относително лесно. Устройствата, които преобразуват променлив ток от едно напрежение в променлив ток от друго напрежение, се наричат ​​електрически трансформатори (от латинската дума „transformo“ - „преобразувам“). Трансформаторът е изобретен от руския електроинженер П. Н. Яблочкин през 1876 г.

Трансформаторът се състои от няколко намотки (намотки), навити върху рамка с изолиран проводник, които са поставени върху сърцевина, изработена от тънки специални стоманени пластини.

Променлив електрически ток, протичащ през една от намотките, наречена първична, създава променливо магнитно поле около нея и в сърцевината, пресичайки завоите на другата - вторична - намотка на трансформатора, възбуждайки в нея променлива електродвижеща сила. Достатъчно е да свържете лампа с нажежаема жичка към клемите на вторичната намотка и в получената затворена верига ще тече променлив ток. По този начин електрическата енергия се прехвърля от една намотка на трансформатора към друга, без да ги свързва директно, само поради променливото магнитно поле, свързващо намотките.

Ако и двете намотки имат различен брой навивки, тогава във вторичната намотка ще се индуцира същото напрежение, което се индуцира в първичната. Например, ако приложите променлив ток от 220 V към първичната намотка на трансформатор, тогава във вторичната намотка ще се появи ток от 220 V. Ако намотките са различни, тогава напрежението във вторичната намотка няма да бъде равно към напрежението, подадено към първичната намотка. В повишаващ трансформатор, т.е. в трансформатор, който увеличава напрежението на електрическия ток, вторичната намотка съдържа повече намотки от първичната, следователно напрежението върху нея е по-голямо от това на първичната. При понижаващ трансформатор, напротив, вторичната намотка съдържа по-малко намотки от първичната и следователно напрежението върху нея е по-малко.

Трансформаторите се използват широко в индустрията и бита. Силовите електрически трансформатори правят възможно предаването на променлив ток по електропроводи на големи разстояния с ниски загуби на енергия. За да направите това, променливотоковото напрежение, генерирано от генераторите на електроцентралата, се повишава до напрежение от няколкостотин хиляди волта с помощта на трансформатори и се изпраща по електропроводи в различни посоки. В точката на потребление на енергия, на много километри от електроцентралата, това напрежение се намалява чрез трансформатори.

По време на работа мощните трансформатори стават много горещи. За да се намали нагряването на сърцевината и намотките, трансформаторите се поставят в специални резервоари с минерално масло. Електрически трансформатор, оборудван с такава система за охлаждане, има много впечатляващи размери: височината му достига няколко метра, а теглото му е стотици тонове. В допълнение към такива трансформатори има и трансформатори джуджета, които работят в радио, телевизори, магнетофони и телефони. С помощта на такива трансформатори се получават няколко напрежения, които захранват различни вериги на устройството, препредават сигнали от една електрическа верига към друга, от каскада към каскада и отделни електрически вериги.

Както вече казахме, трансформаторът се състои от затворена стоманена сърцевина, върху която са поставени две (понякога повече) намотки с телени намотки (фиг. 5). Една от намотките, наречена първична намотка, е свързана към източник на променливо напрежение. Втората намотка, към която е свързан "товарът", т.е. уреди и устройства, които консумират електричество, се наричат ​​вторични. Проектната схема на трансформатор с две намотки е показана на фигура 6.

Работата на трансформатора се основава на явлението електромагнитна индукция. Когато променливият ток преминава през първичната намотка, в сърцевината се появява променлив магнитен поток, който възбужда индуцирана ЕДС във всяка намотка. Стоманената сърцевина на трансформатора концентрира магнитното поле, така че магнитният поток съществува почти изключително вътре в сърцевината и е еднакъв във всичките му секции.

Моментната стойност на индуцираната емф e във всеки оборот на първичната или вторичната намотка е една и съща. Според закона на Фарадей се определя по формулата

e = - Ф,

където Ф е производната на потока на магнитната индукция по време. Ако

F=F м cos wt, тогава

следователно

e = wФ м sinwt,

e = E м sinwt,

където Е м = wФ м - амплитуда на ЕМП в един завой.

Ако верига, която консумира електроенергия, е свързана към краищата на вторичната намотка или, както се казва, е натоварен трансформатор, токът във вторичната намотка вече няма да бъде нула. Полученият ток, според правилото на Ленц, трябва да намали промените в магнитното поле в сърцевината.

Но намаляването на амплитудата на трептенията на резултантния магнитен поток трябва от своя страна да намали индуцираната ЕДС в първичната намотка. Това обаче е невъзможно, тъй като според u 1~e 1. следователно, когато веригата на вторичната намотка е затворена, токът в първичната намотка автоматично се увеличава. Неговата амплитуда се увеличава по такъв начин, че да възстанови предишната стойност на амплитудата на трептенията на резултантния магнитен поток.

Увеличаването на силата на тока във веригата на първичната намотка се извършва в съответствие със закона за запазване на енергията: освобождаването на електроенергия във веригата, свързана към вторичната намотка на трансформатора, се придружава от потреблението на същата енергия от мрежата от първична намотка. Мощността в първичната верига при натоварване на трансформатора, близко до номиналното, е приблизително равна на мощността във вторичната верига: U 1аз 1~U 2аз 2.

Това означава, че чрез увеличаване на напрежението няколко пъти с помощта на трансформатор, ние намаляваме тока със същото количество (и обратно).

В съвременните мощни трансформатори общите загуби на енергия не надвишават 2-3%.

За да бъде преносът на електрическа енергия икономически изгоден, е необходимо топлинните загуби на проводниците да бъдат възможно най-малки. Това се постига чрез предаване на електричество на големи разстояния под високо напрежение. Факт е, че когато напрежението се увеличи, същата енергия може да се предаде при по-ниска сила на тока, което води до намаляване на нагряването на проводниците и следователно до намаляване на загубите на енергия. На практика при пренос на енергия се използват напрежения от 110, 220, 380, 500, 750 и 1150 kV. Колкото по-дълъг е електропроводът, толкова по-високо напрежение използва.

Генераторите на променлив ток произвеждат напрежение от няколко киловолта. Преобразуването на генератори към по-високи напрежения е трудно - в тези случаи ще се изисква особено високо качество на изолацията на всички части на генератора под ток. Следователно, когато се предава енергия на дълги разстояния, е необходимо да се увеличи напрежението с помощта на трансформатори, инсталирани на повишаващи подстанции.

Схема на работа на електрически подстанции: повишаване, преобразувател (тяга), понижаване.

Преобразуваното високо напрежение се предава по електропроводи до точката на потребление. Но потребителят не се нуждае от високо напрежение. Трябва да се намали. Това се постига при понижаващи подстанции.

Понижаващите подстанции са разделени на районни, главни понижаващи и местни подстанции. Областните получават електричество директно от електропроводи с високо напрежение, намаляват напрежението и го предават към главните понижаващи подстанции, където напрежението се намалява до 6,10 или 35 kV. От главните подстанции електричеството се подава към местните, където напрежението се намалява до 500, 380, 220V и се разпределя към промишлени предприятия и жилищни сгради.

Понякога зад повишаващата подстанция има и преобразувателна подстанция, където променливият електрически ток се преобразува в постоянен. Това е мястото, където се извършва текущата корекция. Постоянният ток се предава по електропроводи на големи разстояния. В края на линията в същата подстанция той отново се преобразува (инвертира) в променлив ток, който се подава към главните понижаващи подстанции. За захранване на електрифициран транспорт и промишлени инсталации с постоянен ток, преобразувателни подстанции (в транспорта те се наричат ​​тягови) се изграждат до главните понижаващи и локални подстанции.

генератор на електрически токов трансформатор

Глава 4. Енергия за производителя на стомана

.1 Производство на стомана в електрически пещи

Електрическата пещ е устройство, в което топлината, получена чрез преобразуване на електрическа енергия в топлинна енергия, се предава на разтопения материал. Според метода на преобразуване на електрическата енергия в топлина, електрическите пещи се разделят на следните групи:

) дъгова, при която електричеството се преобразува в топлина в дъга;

) съпротивителни пещи, в които се генерира топлина в специални елементи или суровини в резултат на преминаването на електрически ток през тях;

) комбинирани, работещи едновременно като дъгови и съпротивителни пещи (рудно-термични пещи);

) индукция, при която металът се нагрява от вихрови потоци, възбудени в него чрез електромагнитна индукция;

) електронен лъч, при който с помощта на електрически ток във вакуум се създава строго насочен поток от електрони, бомбардиращи и разтопяващи изходните материали;

) плазма, при която нагряването и топенето на метала се извършва от нискотемпературна плазма.

В електрическа пещ е възможно да се произвежда легирана стомана с ниско съдържание на сяра и фосфор, неметални включвания, докато загубата на легиращи елементи е много по-малка. В процеса на електрическо топене е възможно точно да се регулира температурата на метала и неговия състав и да се стопят сплави от почти всякакъв състав.

Електрическите пещи имат значителни предимства пред други агрегати за производство на стомана, поради което високолегираните инструментални сплави, неръждаемите сачмени лагери, топлоустойчивите и топлоустойчивите стомани, както и много структурни стомани се топят само в тези пещи. Мощните електрически пещи се използват успешно за производство на нисколегирани и високовъглеродни мартенови стомани. В допълнение, различни феросплави се произвеждат в електрически пещи, които са сплави на желязо с елементи, които трябва да бъдат отстранени в стомана за легиране и дезоксидация.

Изграждане на електродъгови пещи.

Първата електродъгова пещ в Русия е инсталирана през 1910 г. в завода в Обухов. През годините на петгодишните планове са построени стотици различни пещи. Капацитетът на най-голямата пещ в СССР е 200 т. Пещта се състои от цилиндричен железен корпус със сферично дъно. Вътрешността на корпуса е с огнеупорна облицовка. Топилното пространство на пещта е покрито с подвижен покрив.

Фурната е с работен прозорец и изход с улей за оттичане. Пещта се захранва с трифазен променлив ток. Нагряването и топенето на метала се извършва чрез мощни електрически дъги, горящи между краищата на три електрода и метала в пещта. Пещта лежи върху два опорни сектора, които се търкалят по рамката. Наклонът на пещта към изхода и работния прозорец се извършва с помощта на механизъм на зъбна рейка и зъбно колело. Преди зареждането на пещта арката, окачена на вериги, се повдига към портала, след това порталът с арката и електродите се обръща към дренажния улей и пещта се зарежда с вана.

Механично оборудване на дъгова пещ.

Корпусът на пещта трябва да издържа на натоварването от масата на огнеупорите и метала. Изработва се от заварена ламарина с дебелина 16-50 mm в зависимост от размера на пещта. Формата на корпуса определя профила на работното пространство на електродъговата пещ. Най-разпространеният тип обвивка, която се използва в момента, е конична обвивка. Долната част на корпуса има формата на цилиндър, горната част е конусовидна с разширение към върха. Тази форма на корпуса улеснява пълненето на пещта с огнеупорен материал, наклонените стени увеличават издръжливостта на зидарията, тъй като тя се намира по-далеч от електрическите дъги. Използват се и цилиндрични корпуси с панели с водно охлаждане. За поддържане на правилната цилиндрична форма корпусът е подсилен с ребра и усилващи пръстени. Дъното на корпуса обикновено е сферично, което осигурява най-голяма здравина на корпуса и минимално тегло на зидарията. Дъното е от немагнитна стомана за монтаж на електромагнитно разбъркващо устройство под пещта.

Горната част на пещта е покрита със свод. Сводът е сглобен от огнеупорни тухли в метален водоохлаждаем сводов пръстен, който издържа на натискните сили на дъговидния сферичен свод.В долната част на пръстена има издатина - нож, който влиза в пясъчния уплътнител на корпус на пещта. В тухлената зидария на свода са оставени три отвора за електроди. Диаметърът на дупките е по-голям от диаметъра на електрода, така че по време на топене в пролуката се втурват горещи газове, които разрушават електрода и отнемат топлината от пещта. За да се предотврати това, на свода се монтират хладилници или економайзери, които служат за уплътняване на отворите на електродите и охлаждане на зидарията на свода. Газодинамичните економайзери осигуряват уплътнение с помощта на въздушна завеса около електрода. Покривът също така има отвор за засмукване на прахови газове и отвор за кислородно копие.

За зареждане на шихтата в пещ с малък капацитет и зареждане на сплави и флюси в големи пещи, пещи за изтегляне на шлака, проверка, пълнене и ремонт на пещта има прозорец за зареждане, рамкиран от лята рамка. Водачите са прикрепени към рамката, по която се плъзга амортисьорът. Амортисьорът е облицован с огнеупорни тухли. За повдигане на амортисьора се използва пневматично, хидравлично или електромеханично задвижване.

От другата страна корпусът има прозорец за изпускане на стомана от пещта. Към прозореца е заварен дренажен улей. Отворът за освобождаване на стомана може да бъде кръгъл с диаметър 120-150 mm или квадрат с диаметър 150 на 250 mm. Отводнителният улей е с коритообразно напречно сечение и е заварен към корпуса под ъгъл 10-12° спрямо хоризонталата. Вътрешността на улука е облицована с шамотни тухли, дължината му е 1-2 m.

Електродържателите се използват за подаване на ток към електродите и за затягане на електродите. Главите на електрододържателите са изработени от бронз или стомана и се охлаждат с вода, тъй като са много горещи както от топлината от пещта, така и от контактните токове. Държачът на електрода трябва да захваща здраво електрода и да има ниско контактно съпротивление. Най-често срещаният в момента е пружинно-пневматичният държач за електроди. Електродът се затяга с помощта на фиксиран пръстен и затягаща плоча, която се притиска към електрода с пружина. Плочата се компресира от електрода и пружината се компресира с помощта на сгъстен въздух. Държачът на електрода е монтиран върху метална втулка - конзола, която е прикрепена към L-образна подвижна стойка в една твърда конструкция. Стълбът може да се движи нагоре или надолу във фиксиран стълб на кутия. Три фиксирани стълба са здраво свързани в една обща конструкция, която лежи върху платформата на опорната люлка на пещта.

Движението на подвижните телескопични стелажи става или с помощта на система от кабели и противотежести, задвижвани от електрически двигатели, или с помощта на хидравлични устройства. Механизмите за движение на електродите трябва да осигуряват бързо повдигане на електродите в случай на срутване на заряда по време на процеса на топене, както и плавно спускане на електродите, за да се избегне потапянето им в метала или удари върху неразтопени парчета от зареждане. Скоростта на повдигане на електродите е 2,5-6,0 m/min, скоростта на спускане е 1,0-2,0 m/min.

Механизмът за накланяне на пещта трябва плавно да накланя пещта към изхода под ъгъл 40-45 ° за освобождаване на стомана и под ъгъл 10-15 градуса към работния прозорец за изхвърляне на шлака. Рамката на пещта или люлката, върху която е монтирано тялото, лежи върху два до четири опорни сектора, които се търкалят по хоризонтални водачи. Секторите са с дупки, а водачите със зъбци, които предпазват секторите от изплъзване при накланяне на фурната. Накланянето на пещта се извършва с помощта на зъбно-зъбен механизъм или хидравлично задвижване. Два цилиндъра са монтирани върху неподвижни фундаментни опори, а прътите са шарнирно свързани към опорните сектори на люлката на пещта.

Системата за зареждане на пещта се предлага в два вида: през прозореца за пълнене с помощта на машина за зареждане на muldoza и през горната част с помощта на кофа. Зареждане през прозорец се използва само при малки фурни. При зареждане на пещта отгоре на една или две стъпки за 5 минути, облицовката се охлажда по-малко и времето за топене се намалява; консумацията на енергия е намалена; Обемът на пещта се използва по-ефективно. За зареждане на пещта покривът се повдига на 150-200 mm над корпуса на пещта и се завърта настрани заедно с електродите, като напълно отваря работното пространство на пещта за въвеждане на вана за заряд. Покривът на пещта е окачен на рамката. Той е свързан към неподвижните стойки на електрододържачите в една твърда конструкция, лежаща върху въртяща се конзола, която е монтирана върху опорен лагер. Големите пещи имат въртяща се кула, в която са концентрирани всички механизми за завъртане на покрива. Кулата се върти около шарнир на ролки по протежение на дъгообразна релса.

Ваната е стоманен цилиндър, чийто диаметър е по-малък от диаметъра на работното пространство на пещта. В долната част на цилиндъра има подвижни гъвкави сектори, краищата на които са издърпани заедно чрез пръстени с кабел. Претеглянето и натоварването на шихтата се извършва в шихтния двор на цеха за топене на електрическа пещ. Ваната се транспортира до цеха на количка, повдига се с кран и се спуска в пещта.

С помощта на помощното повдигане на крана кабелът се издърпва от ушите на секторите и при повдигане на ваната секторите се отварят и шихтата се изсипва в пещта в реда, в който е поставена в пещта. вана. Когато се използват метализирани пелети като заряд, зареждането може да се извършва непрекъснато през тръбопровод, който преминава в отвор в покрива на пещта. По време на топенето електродите изрязват три ямки в заряда, на дъното на които се натрупва течен метал. За да се ускори топенето, пещите са оборудвани с въртящо се устройство, което завърта тялото в едната или другата посока под ъгъл от 80 °. В този случай електродите изрязват девет ямки в заряда. За да завъртите тялото, повдигнете арката, повдигнете електродите над нивото на зареждане и завъртете тялото с помощта на пръстеновидно зъбно колело, прикрепено към тялото и зъбните колела. Корпусът на пещта лежи върху ролки.

Почистване на отработените газове.

Съвременните големи дъгови пещи за топене на стомана отделят големи количества прахови газове в атмосферата по време на работа. Използването на кислород и прахообразни материали допълнително допринася за това.

Съдържанието на прах в газовете на електродъговите пещи достига 10 g/m^3 и значително надвишава нормата. За събиране на прах газовете се изсмукват от работното пространство на пещите с мощен вентилатор. За да направите това, в покрива на пещта се прави четвърти отвор със смукателна тръба за газ. Тръбата се свързва към стационарния тръбопровод чрез пролука, която позволява фурната да се накланя или завърта. По пътя газовете се разреждат с въздух, необходим за допълнително изгаряне на CO. След това газовете се охлаждат чрез водни струи в топлообменника и се насочват към система от тръби на Вентури, където прахът се задържа чрез овлажняване. Използват се също тъкани филтри, дезинтегратори и електрически утаители. Използват се газоочистващи системи, които включват целия цех за електропещи, с монтиране на димоотводи под покрива на цеха над електрическите пещи.

Облицовка на пещ.

Повечето дъгови пещи имат основна облицовка, състояща се от материали на основата на MgO. Облицовката на пещта създава метална баня и играе ролята на топлоизолационен слой, който намалява загубата на топлина. Основните части на облицовката са дъното, стените и покрива на пещта. Температурата в областта на електрическите дъги достига няколко хиляди градуса. Въпреки че облицовката на пещта е отделена от дъгите, тя трябва да издържа на температури до 1700°C. В тази връзка материалите, използвани за облицовка, трябва да имат висока огнеустойчивост, механична якост, термична и химическа устойчивост. Огнището на пещ за топене на стомана се сглобява в следния ред. Листовият азбест се полага върху стоманения корпус, върху азбестов слой от шамотна прах, два слоя шамотни тухли и основен слой от магнезитни тухли. Работен слой от магнезитов прах със смола и катран, продукт от рафиниране на петрол, се запълва върху дъно от магнезитна тухла. Дебелината на отпечатания слой е 200 мм. Общата дебелина на огнището е приблизително равна на дълбочината на ваната и може да достигне 1 m за големи пещи. Стените на пещта са изградени след подходящо полагане на азбестови и шамотни тухли от едроразмерни неизпечени магнезито-хромитни тухли с дължина до 430 mm. Стенната зидария може да бъде направена от тухли в железни касети, които осигуряват заваряване на тухли в един монолитен блок. Издръжливостта на стените достига 100-150 топи. Трайността на огнището е от една до две години. Облицовката на покрива на пещта работи в трудни условия. Издържа на големи термични натоварвания от горящи дъги и топлина, отразена от шлаката. Сводовете на големите пещи са направени от тухли от магнезит-хромит. При изграждането на свод се използват нормални и профилирани тухли. В напречно сечение сводът има формата на арка, което осигурява плътно прилепване на тухлите една към друга. Издръжливостта на арката е 50 - 100 стопявания. Зависи от електрическия режим на топене, от продължителността на престоя на течния метал в пещта, състава на топената стомана и шлаката. Понастоящем сводовете и стенните панели с водно охлаждане стават широко разпространени. Тези елементи улесняват обслужването на подплатата.

Токът се подава към пространството за топене на пещта чрез електроди, сглобени от секции, всяка от които е кръгла заготовка с диаметър от 100 до 610 mm и дължина до 1500 mm. В малки електрически пещи се използват въглеродни електроди, в големи - графитни. Графитните електроди са направени от въглеродни материали с ниско съдържание на пепел: нефтен кокс, смола, катран. Електродната маса се смесва и пресова, след което суровият детайл се изпича в газови пещи при 1300 градуса и се подлага на допълнително графитизиращо изпичане при температура 2600 - 2800 градуса в електросъпротивителни пещи. По време на работа, в резултат на окисление от пещни газове и пулверизиране по време на изгаряне на дъгата, електродите изгарят.

Тъй като електродът се скъсява, той се спуска в пещта. В този случай държачът на електрода се доближава до арката. Идва момент, когато електродът става толкова къс, че не може да поддържа дъгата, и трябва да се удължи. За удължаване на електродите в краищата на секциите се правят отвори с резба, в които се завинтва адаптер-нипел, с който се свързват отделните секции. Разходът на електроди е 5-9 кг на тон произведена стомана.

Електрическата дъга е един от видовете електрически разряди, при които токът преминава през йонизирани газове и метални пари. Когато електродите се доближат за кратко до заряда или един към друг, възниква късо съединение.

Тече голям ток. Краищата на електродите се нажежават до бяло. При раздалечаване на електродите между тях възниква електрическа дъга. От горещия катод възниква термоемисия на електрони, които, насочвайки се към анода, се сблъскват с неутрални газови молекули и ги йонизират. Отрицателните йони се насочват към анода, а положителните към катода. Пространството между анода и катода става йонизирано и проводимо. Бомбардирането на анода с електрони и йони го кара да се нагрява силно. Температурата на анода може да достигне 4000 градуса. Дъгата може да гори на постоянен и променлив ток. Дъговите електродъгови пещи работят с променлив ток. Наскоро в Германия беше построена електродъгова пещ с постоянен ток.

През първата половина на периода, когато електродът е катод, дъгата гори. Когато полярността се промени, когато зарядът - метал - стане катод, дъгата изгасва, тъй като в началния период на топене металът все още не е нагрят и температурата му е недостатъчна за излъчване на електрони. Следователно в началния период на топене дъгата гори неспокойно и периодично. След като банята е покрита със слой шлака, дъгата се стабилизира и гори по-равномерно.

Електрическо оборудване.

Електродите служат за подаване на ток към работното пространство на пещта и образуване на електрическа дъга. Електродите могат да бъдат въглеродни или графитни. В производството на електрическа стомана се използват главно графитизирани електроди. Въглеродните електроди обикновено се използват в малки пещи.

Електрическото оборудване на дъговите пещи включва оборудване за главната токова верига, контролно-измервателно, защитно и сигнално оборудване, както и автоматичен регулатор на механизма за движение на електрода, електрозадвижвания на механизмите на пещта и инсталация за електромагнитно разбъркване на метала.

Работното напрежение на електродъговите пещи е 100 - 800 V, а токът се измерва в десетки хиляди ампера. Мощността на една инсталация може да достигне 50 - 140 MVA*A. Към подстанцията на електропещния цех се подава токово напрежение до 110 kV. Високото напрежение захранва първичните намотки на пещните трансформатори. Електрическото оборудване на дъгова пещ включва следните устройства:

Въздушният разединител е предназначен да изключва цялата електропещна инсталация от високоволтовата линия по време на топене. Разединителят не е предназначен за включване и изключване на ток, така че може да се използва само с повдигнати електроди и без дъги. Структурно разединителят е трифазен превключвател тип чопър.

Главният прекъсвач се използва за разединяване под товар на електрическа верига, през която протича ток с високо напрежение. Ако зарядът не е поставен плътно в пещта в началото на топенето, когато зарядът е все още студен, дъгите горят нестабилно, зарядът се срутва и възникват къси съединения между електродите. В този случай силата на тока рязко се увеличава. Това води до големи претоварвания на трансформатора, който може да се повреди. Когато токът превиши зададената граница, прекъсвачът автоматично изключва инсталацията, за което има реле за максимален ток.

Трансформатор на пещ е необходим за преобразуване на високо напрежение в ниско напрежение (от 6-10 kV до 100-800 V). Намотките за високо и ниско напрежение и магнитопроводите, на които са поставени, се намират в резервоар с масло, което служи за охлаждане на намотките. Охлаждането се осъществява чрез принудително изпомпване на масло от корпуса на трансформатора в резервоара на топлообменника, в който маслото се охлажда с вода. Трансформаторът е монтиран до електрическата пещ в специално помещение. Има устройство, което ви позволява да превключвате намотките на етапи и по този начин постепенно да регулирате напрежението, подавано към пещта. Например, трансформатор за 200-тонна битова пещ с капацитет 65 MV*A има 23 нива на напрежение, които се превключват под товар, без да се изключва пещта.

Участъкът от електрическата мрежа от трансформатора до електродите се нарича къса мрежа. Захранващи устройства, излизащи от стената на трансформаторната подстанция, подават напрежение към държача на електрода с помощта на гъвкави кабели с водно охлаждане. Дължината на гъвкавата секция трябва да позволява желания наклон на пещта и отвора на покрива за зареждане. Гъвкавите кабели са свързани към медни пръти с водно охлаждане, монтирани на ръкавите на държачите на електродите. Тръбните гуми са директно свързани към главата на държача на електрода, която захваща електрода. В допълнение към посочените основни компоненти на електрическата мрежа, тя включва различни измервателни уреди, свързани към токовите линии чрез токови или напреженови трансформатори, както и устройства за автоматично управление на процеса на топене.

Автоматично регулиране.

С напредването на топенето към електродъговата пещ се изискват различни количества енергия. Можете да промените захранването, като промените напрежението или тока на дъгата. Регулирането на напрежението се осъществява чрез превключване на намотките на трансформатора. Токът се регулира чрез промяна на разстоянието между електрода и заряда чрез повдигане или спускане на електродите. В този случай напрежението на дъгата не се променя. Спускането или повдигането на електродите се извършва автоматично с помощта на автоматични регулатори, инсталирани на всяка фаза на пещта. В съвременните пещи може да се зададе дадена програма за електрически режим за целия период на топене.

Устройство за електромагнитно смесване на метал.

За смесване на метал в големи дъгови пещи, за ускоряване и улесняване на технологичните операции по изтегляне на шлака, в кутията под дъното на пещта се монтира електрическа намотка, която се охлажда с вода или сгъстен въздух. Намотките на статора се захранват от нискочестотен ток от двуфазен генератор, който създава движещо се магнитно поле, което улавя ваната с течен метал и кара долните слоеве метал да се движат по дъното на пещта в посоката на движение на полето . Горните слоеве метал, заедно със съседната на него шлака, се движат в обратна посока. По този начин движението може да бъде насочено или към работния прозорец, което ще улесни излизането на шлаката от пещта, или към дренажния отвор, което ще благоприятства равномерното разпределение на легиращите и дезоксидантите и осредняването на състава на метала и неговия температура. Този метод наскоро имаше ограничено приложение, тъй като в тежкотоварни пещи металът се смесва активно от дъги. Топене на стомана в главната електродъгова пещ.

Сурови материали.

Основният материал за електрическо топене е стоманен скрап. Скрапът не трябва да бъде силно окислен, тъй като наличието на голямо количество ръжда въвежда значително количество водород в стоманата. В зависимост от химичния състав скрапът трябва да бъде сортиран в подходящи групи. Основното количество скрап, предназначено за топене в електрически пещи, трябва да бъде компактно и тежко. При малка насипна маса скрап, цялата част за топене не се побира в пещта. Необходимо е да се прекъсне процеса на топене и да се зареди заряда. Това увеличава продължителността на топенето, води до повишен разход на енергия и намалява производителността на електрическите пещи. Напоследък в електрическите пещи се използват метализирани пелети, получени чрез метода на директна редукция. Предимството на този вид суровина, съдържаща 85-93% желязо е, че не е замърсена с мед и други примеси. Препоръчително е да се използват пелети за топене на високоякостни конструкционни легирани стомани, електротехнически стомани и сачмени лагери.

Легираните отпадъци се генерират в цеха за топене на електропещи под формата на подляти блокове и лейки; в отдела за оголване под формата на чипове, в цехове за валцуване под формата на обшивка и скрап и др.; В допълнение, много легиран скрап идва от машиностроителни заводи. Използването на легирани метални отпадъци позволява спестяване на ценни легиращи материали и повишава икономическата ефективност на електрическите стопилки. Мекото желязо се топи специално в отворени пещи и конвертори и се използва за контролиране на въглеродното съдържание по време на процеса на електрическо топене.

4.2 Типични приемници на електрическа енергия

Консуматорите от разглежданата група създават равномерно и симетрично натоварване на трите фази. Удари при натоварване възникват само по време на стартиране. Факторът на мощността е доста стабилен и обикновено има стойност от 0,8-0,85. За електрозадвижване на големи помпи, компресори и вентилатори най-често се използват синхронни двигатели, работещи с водещ фактор на мощността.

Подемно-транспортните устройства работят в прекъснат режим. Тези устройства се характеризират с чести удари на натоварване. поради внезапни промени в натоварването, факторът на мощността също се променя в значителни граници, средно от 0,3 до 0,8. По отношение на непрекъсваемото електрозахранване тези устройства трябва да бъдат класифицирани (в зависимост от мястото на експлоатация и монтаж) като потребители от 1-ва и 2-ра категория. Подемно-транспортните устройства използват както променлив (50 Hz), така и постоянен ток. В повечето случаи натоварването от подемно оборудване от страната на променлив ток трябва да се счита за симетрично във всичките три фази.

Електроосветителни инсталации

Електрическите лампи са еднофазен товар, но поради ниската мощност на приемника (обикновено не повече от 2 kW) в електрическата мрежа, с правилното групиране на осветителните тела може да се постигне доста равномерно натоварване във фазите ( с асиметрия не повече от 5-10%).

Естеството на натоварването е равномерно, без удари, но стойността му варира в зависимост от времето на деня, годината и географското местоположение. Текущата честота е общопромишлена, равна на 50 Hz. Коефициентът на мощност за лампи с нажежаема жичка е 1, за газоразрядни лампи 0,6. Трябва да се има предвид, че по-високи токови хармоници се появяват в проводниците, особено в неутралните проводници, когато се използват газоразрядни лампи.

Допустими са краткотрайни (няколко секунди) аварийни прекъсвания на захранването на осветителните инсталации. Дългите паузи (минути и часове) в храненето са неприемливи за някои видове производство. В такива случаи се използва резервно захранване от втори източник на ток (в някои случаи дори от независим източник на постоянен ток). В тези отрасли, където спирането на осветлението застрашава безопасността на хората, се използват специални системи за аварийно осветление. За осветителни инсталации на промишлени предприятия се използват напрежения от 6 до 220 V.

Конверторни инсталации

За преобразуване на трифазен ток в постоянен ток или трифазен ток с индустриална честота 50 Hz в трифазен или еднофазен ток с ниска, висока или висока честота, на територията на промишлено предприятие се изграждат преобразувателни спирки.

В зависимост от вида на токовите преобразуватели, преобразувателите се разделят на:

) полупроводникови преобразувателни инсталации;

) преобразувателни блокове с живачни токоизправители;

) преобразувателни блокове с мотор-генератори,

) преобразувател спира с механични токоизправители.

По предназначение преобразувателните инсталации ще бъдат сгънати за захранване

) двигатели на редица машини и механизми;

) електролизни вани;

) вътрешнозаводски електротранспорт;

) електрически филтри;

) DC заваръчни инсталации и др.

Преобразувателните инсталации за електролиза се използват широко в цветната металургия за производство на електролитен алуминий, олово, мед и др. В такива инсталации ток с промишлена честота с напрежение 6-35 kV, като правило, използва силициеви токоизправители преобразувано в постоянно напрежение, изисквано от технологичните условия (до 825 V).

Прекъсването на електрозахранването на електролизни инсталации не води до тежки аварии с повреда на основното оборудване и може да се толерира няколко минути, а в някои случаи и няколко часа.Тук прекъсването на електрозахранването е свързано главно с липса на производство . Въпреки това, поради обратната емф. електролизни вани, в някои случаи може да има движение на освободените метали обратно в разтвора на ваната и следователно допълнителна консумация на енергия за ново освобождаване на същия метал.Електролизните инсталации трябва да бъдат захранвани с електрическа енергия, като приемниците на 1-во категория, но позволяващи краткотрайни прекъсвания на захранването Режимът на работа на електролизните инсталации дава доста равномерна и симетрична крива на натоварване във фази Факторът на мощността на електролизните инсталации е приблизително 0,85-0,9 Характеристика на процеса на електролиза е необходимостта да се поддържа постоянен изправен ток и във връзка с това е необходимо да се регулира напрежението от страната на променливия ток.

Преобразувателните инсталации за вътрешнопромишлен електрически транспорт (теглене, повдигане, различни видове движение на товари и др.) са сравнително малки по мощност (от стотици до 2000-3000 kW). Коефициентът на мощност на такива инсталации варира от 0,7-0,8. Натоварването от страната на променлив ток е симетрично във фаза, но се променя рязко поради пикове на тока по време на работа на тягови двигатели.Прекъсването на захранването на приемниците от тази група може да доведе до повреда на продукти и дори оборудване (особено в металургични предприятия) . Спирането на транспортната дейност като цяло води до сериозни усложнения в работата на предприятието, поради което тази група потребители трябва да бъдат захранвани с електричество, като приемници от 1-ва или 2-ра категория, позволяващи краткотрайно прекъсване на електрозахранването. от тези инсталации се произвежда от променлив ток с индустриална честота с напрежение 0,4-35 kV.

За пречистване на газа широко се използват преобразувателни инсталации за захранване на електрически филтри (с механични токоизправители) до 100-200 kW, които се захранват от променлив ток с индустриална честота от специални трансформатори с напрежение 6-10 kV на първичната намотка, и до 110 kV на вторичната намотка.Коефициентът на мощност при тези настройки е 0,7-0,8. Натоварването от страната на високото напрежение е симетрично и равномерно.Прекъсванията на електрозахранването са допустими, тяхната продължителност зависи от производствения процес.В индустрии като химически заводи тези инсталации могат да бъдат класифицирани като приемници от 1-ва и 2-ра категория.

Електрически двигатели на производствени механизми

Този тип приемник се среща във всички промишлени предприятия.Всички видове двигатели се използват за задвижване на съвременни металорежещи машини. Мощността на двигателите е изключително разнообразна и варира от дроби до стотици киловати и повече.В машини, където се изисква висока скорост на въртене и нейното регулиране се използват постояннотокови двигатели, захранвани от токоизправителни блокове. Мрежово напрежение 660-380/220 V с честота 50 Hz Факторът на мощността варира в широки граници в зависимост от технологичния процес По отношение на надеждността на електрозахранването тази група приемници обикновено принадлежи към 2-ра категория.Въпреки това, има редица машини където прекъсването на захранването е неприемливо поради условия на безопасност (възможни наранявания на обслужващия персонал) и поради възможна повреда на продуктите, особено при обработка на големи, скъпи части.

Електрически пещи и електротермични инсталации

Според метода на преобразуване на електрическата енергия в топлина, тя може да бъде разделена на:

) съпротивителни пещи;

) индукционни пещи и инсталации;

) електродъгови пещи;

) фурни със смесено отопление.

Съпротивителните пещи се разделят на пещи с непряко действие и пещи с директно действие според метода на нагряване. Нагряването на материала в индиректните пещи се получава поради топлината, генерирана от нагревателните елементи, когато през тях преминава електрически ток. Пещите за индиректно нагряване са инсталации с напрежение до 1000 V и се захранват в повечето случаи от 380 V мрежи при индустриална честота 50 Hz. Пещите се произвеждат в моно- и трифазна мощност от единици до няколко хиляди киловата. Факторът на мощността е 1 в повечето случаи.

При пещите с директно действие нагряването се осъществява от топлината, която се отделя в нагрятия продукт, когато през него преминава електрически ток. Пещите се изработват с моно- и трифазни мощности до 3000 kW; захранването се осъществява с ток с индустриална честота 50 Hz от мрежи 380/220 V или чрез понижаващи трансформатори от мрежи с по-високо напрежение. Коефициентът на мощност е в диапазона от 0,7 до 0,9 Повечето съпротивителни пещи по отношение на непрекъснатото захранване принадлежат към приемници на електрическа енергия от категория 2.

Пещите и инсталациите за индукционно и диелектрично нагряване се разделят на топилни пещи и инсталации за закаляване и чрез нагряване на диелектрици

Топенето на метал в инерционни пещи се извършва от топлината, генерирана в него по време на преминаването на индукционен ток.

Топилните пещи се произвеждат със и без стоманена сърцевина. Ядковите пещи се използват за топене на цветни метали и техните сплави. Пещите се захранват с ток с индустриална честота 50 Hz с напрежение 380 V и по-високо в зависимост от мощността. Ядковите пещи се предлагат в моно-, дву- и трифазни с мощност до 2000 kVA. Коефициентът на мощност варира от 0,2-0,8 (пещите за топене на алуминий имат cos(?) = 0,2 - 0,4, за топене на мед 0,6-0,8). Пещите без ядро ​​се използват за топене на висококачествена стомана и по-рядко на цветни метали. Промишлените пещи без сърцевина могат да се захранват с промишлен честотен ток от 50 Hz от мрежи с напрежение 380 V или по-високо и с високочестотен ток от 500-10 000 Hz от тиристорни или електрически машинни преобразуватели. Задвижващите двигатели на преобразувателите се захранват с ток с индустриална честота.

Пещите се произвеждат с мощност до 4500 kVA, техният коефициент на мощност е много нисък: от 0,05 до 0,25. Всички топилни пещи принадлежат към приемници на електрическа енергия от категория 2. Инсталациите за закаляване и чрез нагряване, в зависимост от предназначението, се захранват с честоти от 50 Hz до стотици килохерци.

Захранването на високо- и високочестотни агрегати се осъществява съответно от тиристорни или индукторни машинни преобразуватели и тръбни генератори. Тези инсталации принадлежат към категория 2 приемници на електрическа енергия.

В инсталациите за нагряване на диелектрици нагрятият материал се поставя в електрическото поле на кондензатор и нагряването се получава поради токове на изместване. Тази група инсталации се използва широко за лепене и сушене на дървесина, нагряване на пресо-прахове, запояване и заваряване на пластмаси, стерилизиране на продукти и др. Захранването се осъществява чрез ток с честота 20-40 MHz и по-висока. По отношение на непрекъснатото електрозахранване инсталациите за отопление на диелектрици принадлежат към приемници на електрическа енергия от категория 2.

Според метода на нагряване електродъговите пещи се разделят на директни и индиректни пещи. В пещите с директно действие нагряването и топенето на метал се извършва от топлината, генерирана от електрическа дъга, горяща между електрода и разтопения метал. Пещите с директна дъга се разделят на няколко вида, типични за които са стоманодобивни и вакуумни.

Пещите за топене на стомана се захранват от ток с индустриална честота от 6-110 V чрез понижаващи трансформатори. Пещите се произвеждат трифазни с мощност до 45 000 kVA на единица. Фактор на мощността 0,85-0,9. По време на работа, през периода на топене на шихтата в дъговите стоманолеярни пещи, възникват чести оперативни къси съединения (СК) Работен ток на късо съединение. надвишава номиналната стойност с 2,5-3,5 пъти. Късите съединения причиняват намаляване на напрежението на автобусите на подстанцията, което се отразява негативно на работата на други приемници на електрическа енергия. В тази връзка съвместната работа на дъгови пещи и други потребители от обща подстанция е допустима, ако при захранване от мощна електроенергийна система общата мощност на пещите не надвишава 40% от мощността на понижаващата подстанция, и при захранване от система с ниска мощност 15-20%

Вакуумно дъговите пещи се произвеждат с мощност до 2000 kW. Захранването се осъществява чрез постоянен ток с напрежение 30-40 V. Като източници на електрическа енергия се използват електрически машинни преобразуватели и полупроводникови токоизправители, свързани към мрежа с променлив ток от 50 Hz.

Нагряването на метал в индиректни пещи се извършва от топлината, генерирана от електрическа дъга, горяща между въглеродни електроди Дъговите пещи с индиректно нагряване се използват за топене на мед и нейните сплави. Мощността на пещите е относително малка (до 500 kVA); захранването се доставя от ток с индустриална честота от 50 Hz от специални пещни трансформатори. По отношение на непрекъснатото електрозахранване, тези пещи са от категория 1 приемници на електрическа енергия, позволяващи краткотрайни прекъсвания на захранването.

Електрическите пещи със смесено отопление могат да бъдат разделени на рудно-термични пещи и пещи за електрошлаково претопяване.

В рудно-термичните пещи материалът се нагрява от топлина, която се отделя при преминаване на електрически ток през заряда и изгаряне на дъгата. Пещите се използват за производство на феросплави, корунд, топене на чугун, олово, сублимация на фосфор, топене на мед и медно-никелов мат. Захранването се доставя от ток с индустриална честота чрез понижаващи трансформатори. Мощността на някои пещи е много висока, до 100 MVA (пещ за сублимация на жълт фосфор). Фактор на мощността 0,85-0,92. По отношение на непрекъснатото електрозахранване, пещите за рудно-термични процеси принадлежат към 2-ра категория приемници на електрическа енергия.

В пещите за електрошлаково претопяване нагряването се извършва поради топлината, отделена в шлаката, когато през нея преминава ток. Шлаката се разтопява от топлината на електрическа дъга. Електрошлаковото претопяване се използва за производство на висококачествени стомани и специални сплави. Пещите се захранват от ток с индустриална честота от 50 Hz чрез понижаващи трансформатори, обикновено от мрежи 6-10 kV с вторично напрежение 45-60 V. Пещите са, като правило, еднофазни, но могат също да е трифазен. Фактор на мощността 0,85-0,95. По отношение на надеждността на електрозахранването пещите за електрошлаково претопяване принадлежат към 1-ва категория приемници на електрическа енергия.

При захранване на цехове, които разполагат с вакуумни електрически пещи от всякакъв тип, е необходимо да се има предвид, че прекъсването на електрозахранването на вакуумните помпи води до аварии и дефекти на скъпи продукти. Тези пещи трябва да бъдат класифицирани като приемници на електрическа енергия от категория 1.

Електрозаваръчни инсталации

Как се разделят приемниците на инсталации, работещи на променлив и постоянен ток. Технологично заваряването се разделя на дъгово и контактно заваряване, а според метода на извършване на работа - на ръчно и автоматично.

Електрическите заваръчни агрегати с постоянен ток се състоят от променливотоков двигател и заваръчен генератор за постоянен ток. При такава система натоварването при заваряване се разпределя равномерно между три фази в мрежата за захранване с променлив ток, но неговият график остава променлив. Коефициентът на мощност на такива инсталации при номинални работни условия е 0,7-0,8; на празен ход факторът на мощността пада до 0,4. Сред заваръчните агрегати с постоянен ток има и токоизправителни блокове.

Електрическите заваръчни агрегати с променлив ток работят при промишлена честота на променлив ток от 50 Hz и представляват еднофазен товар под формата на заваръчни трансформатори за електродъгово заваряване и машини за съпротивително заваряване. Заваряването с променлив ток води до еднофазен товар с прекъсвания, неравномерно натоварване на фазите и като правило нисък коефициент на мощност (0,3-0,35 за дъгова и 0,4-0,7 за съпротивително заваряване). Заваръчните инсталации се захранват от мрежи с напрежение 380-220 V. Заваръчните трансформатори на строителни и монтажни площадки се характеризират с чести движения в захранващата мрежа. Това обстоятелство трябва да се вземе предвид при проектирането на захранващата мрежа. От гледна точка на надеждността на захранването, заваръчните инсталации принадлежат към приемниците на електрическа енергия от категория 2.

Заключение

Напредъкът в автоматизацията направи възможно създаването на проект за непрекъснат металургичен завод, където различни процеси ще бъдат свързани в система с единен поток. Оказва се, че доменната пещ все пак заема централно място в целия процес. Може ли без домейн?

Проблемът с доменното производство или, както се нарича, директното производство на желязо, е решен от много десетилетия. В тази посока е постигнат значителен напредък. Има основание да се смята, че през 70-те години ще влязат в експлоатация доста големи инсталации за директно редуциране на желязо с дневна производителност от 500 т. Но дори и при това производството на доменни пещи ще запази позициите си в продължение на много десетилетия.

Процес без домейн може да си представим например така. Във въртящите се тръбни пещи желязната руда се превръща в желязо. С помощта на магнити зърната желязо се отделят от останалата маса - и чистият продукт е готов за по-нататъшна обработка. Готовите продукти могат да бъдат щамповани от железен прах. Може да се използва за производство на стомана от различни степени чрез добавяне на необходимите добавки (легиращи елементи).

С въвеждането в експлоатация на гигантски електроцентрали съветската металургия ще получи много евтина електроенергия. Това ще създаде благоприятни условия за развитие на електрометалургичното производство и за още по-широко използване на електроенергията на всички последващи етапи на обработка на железни сплави.

Успехите на атомната физика подтикнаха идеята за така наречената радиационна металургия. Академик И. П. Бардин (1883-1960) изрази смела, почти фантастична идея за бъдещото развитие на металургията. „Мисля“, каза той, „че отначало хората ще започнат да „конструират“ легирани стомани с необходимия състав, използвайки радиоактивно въздействие, без да въвеждат в тях редки и скъпи легиращи добавки, а да ги създават директно в кофа с разтопена стомана. От атоми на желязо, може би сяра и фосфор, под въздействието на поток от лъчи, в разтопения метал ще се появят целеви ядрени трансформации.

Бъдещите поколения изследователи ще трябва да работят за решаването на този и други очарователни проблеми. Черната металургия чака нови откриватели.

В това есе според нас постигнахме целта си и разгледахме преноса на електричество на разстояния и използването му като необходим компонент в процеса на производство на електрическа стомана. И също така, струва ни се, ние изпълнихме всички задачи, които си поставихме, а именно: проучихме допълнителна литература, която ни помогна при написването на тази работа; се запознаха с нови видове генератори и трансформатори; разглежда пътя на електрическия ток от получаването му до доставката до потребителя; и накрая, проучихме физичните и механични процеси, протичащи в електрическа стоманена пещ.

Библиография

1. Бабич В. К., Лукашкин Н. Д., Морозов А. С. и др./Основи на металургичното производство (черна металургия). Учебник за средни професионални училища - М.: Металургия, 1988. 272 ​​с.

Барг И. Г., Валк Х. Я., Комаров Д. Т.; Изд. Barga I.G./Подобряване на поддръжката на електрическите мрежи 0,4-20 kV в района на Селдск - М.: Енергия, 1980. - 240 с., ил.

Борнацки И. И., Блашчук Н. М., Яргин С. А., Строк В. И. / Помощник на стоманопроизводител с широк профил: Учебник за средни професионални училища - М.: Металургия, 1986. 456 с.

Зубков Б.В., Чумаков С.В./Енциклопедичен речник на младите техници - М.: Педагогика, 1980. - 512 с., ил.

Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б./Физика: Учебник. за 10 клас ср. училище - М.: Образование, 1990. - 223 с.: ил.

Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б./Физика: Учебник. за 10 клас ср. училище - 9-то изд., преработено. - М.: Образование, 1987. - 319 с., 4 с. бол.: бол.

Чиграй И. Д. Помощник на преобразувателя на стомана. М.: Металургия, 1977. 304 с.

Необходимостта от изграждане на електропроводи се обяснява с производството на електроенергия главно в големи електроцентрали, отдалечени от потребителите - сравнително малки приемници, разпределени на обширни територии.

Електроцентралите се разполагат, като се вземе предвид комбинираното влияние на голям брой фактори: наличието на енергийни ресурси, техните видове и резерви; транспортни възможности; перспективи за потребление на енергия в определен район и др. Преносът на електрическа енергия на разстояние осигурява редица предимства, позволяващи:

Използвайте отдалечени източници на енергия;

Намалете общата резервна мощност на генераторите;

Използвайте несъответствието във времето в различни географски ширини, в които максималните натоварвания, разположени в тях, не съвпадат;

По-пълно използване на мощността на водноелектрическите централи;

Повишаване надеждността на захранването на консуматорите и др.

Електропроводите, предназначени за разпределение на електроенергия между отделни потребители в определен район и за свързване на електроенергийни системи, могат да се провеждат както на дълги, така и на къси разстояния и са предназначени за предаване на мощности с различна големина. За преходите на дълги разстояния е от голямо значение пропускателна способност, т.е. най-голямата мощност, която може да бъде предадена по електропроводи, като се вземат предвид всички ограничаващи фактори.

За въздушни електропроводи за променлив ток може приблизително да се приеме, че максималната мощност, която те могат да предават, е приблизително пропорционална на квадрата на напрежението и обратно пропорционална на дължината на предаване. Цената на структурата също може много грубо да се приеме, че е пропорционална на величината на напрежението. Следователно, при развитието на преноса на електрическа енергия на дълги разстояния, има тенденция към увеличаване на напрежението като основно средство за увеличаване на пропускателната способност. От създаването на първите електропроводи напрежението се е увеличило с 1,5-2 пъти приблизително на всеки 10-15 години. Увеличаването на напрежението направи възможно увеличаването на дължината на електропроводите и предаваните мощности. Така през 20-те години на ХХ век електричеството се е пренасяло на максимални разстояния от около 100 км. До 30-те години на миналия век тези разстояния се увеличиха до 400 км, а през 60-те години дължината на електропроводите достигна 1000-1200 км (например електропроводът Волгоград-Москва).

Увеличаването на преносната способност на електропроводите се постига основно чрез увеличаване на напрежението, но също така е от съществено значение промяната на конструкцията на електропроводите и въвеждането на различни допълнителни компенсиращи устройства, при които се намалява влиянието на параметрите, ограничаващи предаваната мощност. Например, при електропроводи с напрежение 330 kV и повече, проводниците във всяка фаза се разделят на няколко електрически свързани проводника, докато параметрите на линиите се подобряват значително (нейното реактивно съпротивление е намалено); използва се така наречената последователна компенсация - включването на кондензатори в линията и др.

Възможността за по-нататъшно увеличаване на максималната мощност изисква увеличаване на напрежението и промяна на дизайна на електропроводите. Те са свързани с общия технически прогрес, по-специално с напредъка в полупроводниковите технологии, със създаването на модерни материали и с разработването на нови видове пренос на енергия.

При изграждането на електропроводи за постоянен ток с висока максимална мощност е необходимо да се извърши директно преобразуване на променлив ток в постоянен ток в началото на линията и обратно преобразуване на постоянен ток в променлив ток в края на линията, което причинява определени технически и икономически трудности.

Съществува фундаментална възможност за безжични електропроводи, използващи електромагнитни вълни или високочестотни трептения, насочени по вълноводи. Въпреки това, практическото прилагане на тези електропроводи в индустрията в момента е неприемливо поради ниската им ефективност.

За предаване на електрическа енергия могат да се използват свръхпроводящи линии, в които напрежението може да бъде значително намалено. Чрез дълбоко охлаждане на проводниците се постига ефект, близък до свръхпроводимостта. В този случай електропроводите се наричат ​​криогенни. Този въпрос има история. Още през 1911 г. холандският физик Г. Камерлинг-Онес установява, че когато живакът се охлади до температура под 4 K, неговото електрическо съпротивление изчезва напълно. Появява се отново рязко, когато температурата се повиши над критична стойност. Това явление се наричаше свръхпроводимост.Разбира се, ако такива материали бяха получени от енергетиците, те биха заменили обикновените проводници с тях, електропроводите биха доставяли енергия в огромни количества на изключително големи разстояния без загуби. Би било възможно значително да се увеличи ефективността на мощни енергоемки устройства (електромагнити, трансформатори, електрически машини) и да се избегнат много трудности, свързани с прегряване, топене и разрушаване на части.

Всичко това обаче не остана нищо повече от мечти, въпреки че нямаше съмнение за самото явление. Открити са много свръхпроводници. В периодичната система те се оказаха 28 елемента. Но най-високата критична температура, принадлежаща на ниобия, не надвишава 10 К. Следователно възможностите на свръхпроводимостта са рязко ограничени от високата цена и сложността на инсталациите, които поддържат ултраниски температури. Сплавите на молибден с технеций повишават критичната температура до 14 K. Освен това е възможно да се получи съединение от ниобий, алуминий и германий с критична температура от 21 K. За няколкостотин свръхпроводящи вещества, известни днес, това е рекордна цифра.

Практическите изследвания показват, че с повишаване на критичната температура броят на свръхпроводниците намалява. Някои експерти дори вярваха, че би било невъзможно да се избяга от плена на ултраниските температури. Някъде около 25 K е най-високата възможна критична температура.

След експерименталното откриване на свръхпроводимостта, физиците-теоретици дълго време се опитваха да разберат същността на неразбираемото явление. И само половин век по-късно, през 1957 г., се появява първата сериозна теория за свръхпроводимостта. Други ги последваха. Носеха много необичайни неща. Така например, според създадената теория, електроните на свръхпроводника, противно на добре известния закон на Кулон, който предписва всички еднакво заредени частици да се отблъскват взаимно, напротив, привличат се и се комбинират по двойки. Беше отбелязано, че не само металите и сплавите, но и... органичните вещества могат да бъдат свръхпроводници. Едно от най-важните заключения на теорията беше следното. Метален водород поради изключителните си свойства- леките протони са разположени във възлите на кристалната решетка; тя може да има свръхпроводимост при относително високи, доста приемливи за практически цели, температури от порядъка 220K или-53 0 C. И още нещо: възможно е процесът на прехвърляне на веществото от молекулната фаза към атомната фаза да е необратим. Когато външното налягане се премахне, водородът може да не загуби свойствата си на свръхпроводник за дълго време. /

Сега стана ясно: за да има материал, който проявява свръхпроводящи свойства при нормални условия, е необходимо да се овладее диапазонът на налягането от порядъка на няколкостотин килопаскала. Тези величини, според нашите човешки стандарти, са огромни. Те са сравними само с наляганията в центъра на Земята (там около 300 kPa). Пътят, водещ към целта, се отвори пред изследователите, въпреки че дори в лабораторен експеримент все още не е възможно да се получи такъв вид налягане и, разбира се, твърд водород - свръхпроводник при нормална температура.

Алтернатива на преноса на електрическа енергия на разстояние чрез променлив и постоянен ток от ТЕЦ до потребителите е транспортирането на гориво. Сравнителният анализ на възможните варианти за енергийно снабдяване на потребителите показва, че висококалоричните въглища (повече от 4000 kcal/kg) обикновено се препоръчват да се транспортират с железопътен транспорт (ако има такъв). В много случаи, когато природен газ и петрол се използват в електроцентрали, за предпочитане е те да се пренасят по тръбопроводи (фиг. 1). При избора на метод за предаване на енергия на разстояние е необходимо да се вземат предвид голям набор от въпроси, като укрепване на електрическата система по време на изграждането на електропренос, захранване, консуматори, разположени в близост до линиите, увеличаване на натоварването на железници и др.

Анализирайки развитието на енергийните системи в редица страни, могат да се идентифицират две основни тенденции:

1) приближаване на електроцентралите до центровете на потребление в случаите, когато на територията на единната енергийна система няма евтини енергийни източници или когато източниците вече са използвани;

2) изграждане на електроцентрали в близост до евтини енергийни източници и пренос на електроенергия до центровете на нейното потребление.

Електропроводите, нефтопроводите и газопроводите формират Единната система за енергоснабдяване на страната. Системите за доставка на електроенергия, нефт и газ трябва да бъдат проектирани, конструирани и експлоатирани в определена координация една с друга, образувайки Единна енергийна система.

Фигура 1 - Характеристики на различни методи за предаване на енергия на разстояние: З- прогнозни разходи, л- разстояние; 1 - двурелсова железопътна линия, 2 - газопроводи, 3 - нефтопроводи, 4 - пренос на енергия от станции, работещи с евтини въглища

Преносът на електричество на разстояние чрез резонансна еднопроводна система се характеризира с ниски икономически разходи в сравнение с традиционните технологии. В същото време практически няма загуби в проводниците (стотици пъти по-малко, отколкото при традиционния метод за предаване на електрическа енергия). Разходите за полагане на кабели са значително намалени – до 10 пъти. Осигурено е високо ниво на електрическа безопасност за околната среда и хората.

Описание:

Един от най-належащите проблеми на съвременната енергетика е преносът на електроенергия на разстояние при ниски икономически разходи и осигуряването на пестене на енергия.

На практика за пренос на електрическа енергия на дълги разстояния по правило се използват трифазни системи, чието изпълнение изисква използването на поне 4 жици, който има следните съществени недостатъци:

– големи загуби на електрическа енергия в проводниците, така наречените загуби на Джаул,

– необходимостта от използване на междинни трансформаторни подстанции за компенсиране на загубите на енергия в проводниците,

– възникване на аварии поради късо съединение на проводници, включително поради опасни метеорологични явления (силен вятър, лед върху проводници и др.),

– висока консумация цветни метали,

– високи икономически разходи за полагане на трифазни електрически мрежи (няколко милиона рубли на 1 км).

Посочените по-горе недостатъци могат да бъдат отстранени чрез използването на резонансна еднопроводна система за предаване на електрическа енергия, базирана на идеите на Н. Тесла, модифицирана, като се вземе предвид съвременното развитие на науката и технологиите. В момента е разработена технологията на резонансна еднопроводна система за пренос на електрическа енергия.

Резонансен едножилен вълноводсистемата за предаване на електрическа енергия с по-висока честота от 1-100 kHz не използва ток на активна проводимост в затворена верига. В резонансна вълноводна еднопроводна линия няма затворен контур, няма пътуващи вълни на ток и напрежение, но има стоящи (стационарни) вълни на реактивен капацитивен ток и напрежение с фазово изместване от 90 °. Освен това, поради липсата на активен ток и наличието на токов възел в линиивече няма нужда да се създава високотемпературен режим на проводимост в такава линия и загубите на джаул стават незначителни поради липсата на затворени активни проводящи токове в линията и незначителни стойности на отворен капацитивен ток в близост до възлите на стационарен текущи вълни в линията.

Предложената технология се основава на използването на две резонансни вериги с честота 0,5-50 kHz и еднопроводна линия между веригите (виж Фигура 1) с линейно напрежение 1-100 kV при работа в режим на резонанс на напрежението.

Линейният проводник е направляващ канал, по който се движи електромагнитната енергия. Енергията на електромагнитното поле се разпределя наоколо диригентлинии.

Ориз. 1. Електрическа схема на резонансна еднопроводна електропреносна система

1 – високочестотен генератор; 2 – резонансна верига на повишаващия трансформатор; 3 – еднопроводна линия; 4 – резонансна верига на понижаващия трансформатор; 5 – токоизправител; 6 – конвертор.

Както показват проведените изчисления и експерименти, при този метод за предаване на електрическа енергия практически няма загуби в проводниците (стотици пъти по-малко, отколкото при традиционния метод за предаване на електрическа енергия) и тази технология е безопасна за околната среда и хората.

За координиране на конвенционална система за захранване с предложената система, съвпадащи устройства и конвертори, които се монтират в началото и в края на еднопроводна линия и позволяват използването на стандартно AC или DC електрическо оборудване на входа и изхода.

В момента е разработена технологията за пренос на електроенергия с мощност до 100 kW. Преносът на електроенергия с по-голяма мощност изисква използването на електронни устройства (транзистори, тиристори, диоди и др.) с повишена мощност и надеждност. Необходими са допълнителни изследвания за решаване на проблема с енергоснабдяването на съоръжения, които консумират електроенергия с мощност над 100 kW.

Предимства:

– електрическата енергия се предава с помощта на реактивен капацитивен ток в резонансен режим,

– неразрешеното използване на енергия е трудно,

– намаляване на разходите за изграждане на електропроводи,

– възможността за замяна на въздушни електропроводи с еднопроводникови кабелни линии,

– значителни икономии на цветни метали,защото напречното сечение на кабела е 3-5 пъти по-малко от напречното сечение на традиционна трифазна електропреносна система, съдържанието на алуминий и мед в проводниците може да бъде намалено 10 пъти,

– значително намаляване на радиуса на завиване на линиите, което е много важно при полагане на кабели в градска среда,

– значително (до 10 пъти) намаляване на разходите за полагане на кабели,

– няма късо съединение между фази,

– осигурява високо ниво на електрическа безопасност за околната среда и хората,

– загубите на електроенергия в еднопроводна линия са малки,

– електричеството може да се предава на дълги и ултра дълги разстояния,

– не са възможни къси съединения в едножилен кабел и едножилен кабел не може да причини пожар,

– няма нужда от поддръжка,

– наличието на намалено магнитно поле,

– без влияние на атмосферните условия,

– естественият пейзаж не е нарушен,

– липса на предимство,

– Практически няма загуби в проводниците (стотици пъти по-малко, отколкото при традиционния метод за предаване на електрическа енергия).

Как се предава електричество на дълги разстояния?
при пренос на електричество на големи разстояния те използват
безжично предаване на електроенергия на разстояние
предаване на електричество на дълги разстояния без жици видео
пренос на електричество на разстояние история презентация абстрактно съобщение
загуби на електроенергия по време на пренос на големи разстояния
представяне на трансформатори за пренос на енергия на разстояние
диаграма на проблемните принципи на пренос на електричество на дълги разстояния
производство и пренос на електроенергия на разстояние
есе на тема пренос на електричество на разстояние
схема на методите за предаване на електричество на разстояние
трансформатори, предаващи електричество на разстояние
пренос на електроенергия на разстояние с помощта на резонансна еднопроводна система без проводници трансформаторни производствени и разпределителни загуби Tyumenenergosbyt услуги тарифи TNS Energy Vologdaenergosbyt към потребителите чрез личен акаунт личен акаунт акт мрежа Krasnoyarskenergosbyt чрез интернет линии Krasnoyarskenergosbyt energysbyt схема телефон физика предоставяне на услуги организация термин

Фактор на търсенето 458

анкети

Има ли нужда страната ни от индустриализация?

• Да, имаме нужда от него (90%, 2486 гласа)
• Не, не е необходимо (6%, 178 гласа)
• Не знам (4%, 77 гласа)

Търсене на технологии

Намерени технологии 1

Може да е интересно: